中国科学院“科星新闻奖”设立于1990年,旨在表彰新闻工作者在宣传报道中国科学院改革发展与科技创新中的优秀作品,促进提高科技新闻质量,推动科技新闻宣传不断进步。
    “科星奖”评选奖励工作,坚持创新为民的原则,以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,全面落实科学发展观,加强自主创新能力,以构建社会主义和谐社会的重大战略思想为指导。评选坚持公开、公平、公正的评选原则。严格遵循评奖规定,切实体现公正性、广泛性、科学性和权威性。坚持突出精品质量的原则。以引导和激励科技新闻工作者创作生产更多更好的精品。
--第十届科星奖--
--第九届科星奖--
--第八届科星奖--
--第七届科星奖--
--第六届科星奖--
--第五届科星奖--
--第四届科星奖--
--第三届科星奖--
--第二届科星奖--
--第一届科星奖--
 
您的位置:首页 > 专题 > 科技专题 > 第十一届科星奖 > 第八届科星奖 > 文字作品 > 一等奖
【科学时报】雅典娜的飞天故事
——我国载人航天工程应用系统研制纪实
媒体:科学时报 日期:2010-09-28 作者:刘振坤

10月16日6时23分,我国第一位航天员杨利伟乘我国研制的“神舟”五号载人飞船,在太空绕地球14圈后,成功返回祖国。这是中华民族扬眉吐气的腾飞。

遨游太空的载人飞船是一个天地往返的运输系统,犹如一个小型的太空观测站、太空实验室。人们在地面观测站看不到的东西,在这里可以一览无余,纤毫毕现;人们在地面实验室做不到的事,在这里可能只是举手之劳。在由中国科学院负责的我国载人航天应用系统研制过程中,以中国科学院为主力军的全国50多个研究所,一千多名科技工作者、管理和服务人员,经过十年的创新拼搏,开展了大量的科学研究、关键技术攻关,精心设计,反复试验,研制出了135种、188件科学仪器和设备。这些仪器和设备解决了国家急需的空间对地观测中的战略需求,开创了我国空间科学新领域;不但填补了国家空白,带动了相关领域科技的发展,而且实现了我国空间科研水平的整体跃升,达到或接近了世界先进水平。它用铁的事实向世界宣告:继俄、美之后,中国已成为世界上第三个用自己的飞行器实现载人航天的大国。

翱翔太空的“神舟”飞船,凝聚着中国几代科学家的心血与智慧,是一个智慧女神雅典娜的飞天故事。

决策篇:欲上九天揽明月

中国是火药的祖先,也是火箭的故乡。嫦娥奔月、夸父追日等神话故事更是妇孺皆知、耳熟能详。在明朝时我国还出现了万户飞天的壮举,虽然以失败告终,却使他成为世界公认的人类飞天第一人。当代,载人航天已经成为人类开发和利用空间资源的重要手段,是各国综合国力的标志,是世界科技史上最动人心魄的乐章。具有5000多年文明史的中华民族没有理由在太空缺席。

1958年春季的一天,阳光明媚,轻风拂柳,北京昔日的皇家园林——颐和园里游人如织。美丽的昆明湖面荡漾着一叶轻舟,上面坐着三位看似平常的游客,他们是中国科学院力学研究所所长钱学森、副所长郭永怀、党委书记杨刚毅。他们无暇欣赏那醉人的春色,却在船上谋划出我国科技发展“上天、入地、下海”的大计。“上天”,就是搞人造卫星;入地就是开发地下矿藏;下海,就是建立中国的海防和开发海洋资源。

消息不胫而走。特别是搞人造卫星,得到了科学家们的热烈响应。应用地球物理所所长赵九章最积极,第一个拿出了我国人造卫星方案。中科院院长郭沫若很支持科学家们的意见。院党组书记、副院长张劲夫将科学家们搞卫星的建议,带到了在武汉召开的党的八大二次代表大会上。毛泽东主席把他那开天辟地的大手一挥:“我们也要搞人造卫星。”还幽默地说:“要抛就抛大的,鸡蛋大的我们不抛。”中央政治局拨2亿元巨款支持科学院搞人造卫星;并决定卖掉300万两黄金,从西欧秘密引进尖端仪器设备。毛泽东深情地说:“只要生产发展,国家富强,人民幸福,不要说300万两黄金,就是3000万两,我毛泽东也舍得,也愿意!”这是新中国第一次动用国库黄金。

就在我国卫星研制开始不久的1959年,前苏联撤走专家,国家又遇到了三年经济困难,搞卫星与国力不适应,中央指示“大腿变小腿,卫星变探空”。1965年,国家经济好转,赵九章上书周恩来总理,中科院卫星重新上马。1966年5月11日至25日我国召开系列规划论证准备会,提出“在返回式卫星基础上发展载人飞船”的规划设想。在全院广大科技工作者的努力下,攻克了道道技术难关,研制出了“东方红一号”卫星初样。1970年4月24日,经国防部门继续努力,我国第一颗人造卫星——“东方红一号”发射成功。然而,卫星与载人飞船,不仅是几百公斤与几千公斤重量的差别,而且有本质的不同,它是一个国家综合国力和科技实力的体现。后来,“文革”影响了经济和技术的发展,载人航天工程只能停留在图纸上,尘封在档案里。1986年3月,由邓小平同志亲自批准的我国《高技术研究发展计划纲要》,简称“863”计划,理所当然地将载人航天技术预先研究列为重点发展项目。1986年10月,中共中央政治局召开会议批准了这个计划,并决定拨出100亿元实施这一计划。一天早上,张劲夫把王大珩、陈芳允、王淦昌、杨嘉墀四人叫到中南海商量,问需要多少经费,当时谁也说不准多少。王淦昌说了个1000万元。张劲夫马上说,这个经费肯定是不够的,国家批准了100个亿。他们4个人都吓了一跳。

以江泽民同志为核心的党的第三代领导集体,继续扩大改革开放,实施“科教兴国”战略,使国家综合国力和科技实力得到了新的提升,我国载人航天工程呼之欲出。1992年9月21日,江泽民总书记主持召开中央政治局常委(扩大)会议,决定为增强综合国力和国防实力,促进科技进步,培养壮大科技队伍,提高国家威望,增强民族自豪感和凝聚力,上马载人航天工程。这是一个跨世纪的伟大战略决策,是我国高科技领域继“两弹一星”之后,规模最大、系统最复杂、技术难度最高的大型工程,也是一个高投入、高风险、高效益的伟大事业。江泽民、李鹏、乔石、姚依林、李瑞环等中央政治局5位常委本着对历史负责的态度,都在决定上郑重地签上了自己的名字。中国的载人航天工程,由此掀开崭新一页。

运筹篇:鲲鹏振翅八万里

中国科学院第四任院长周光召把承担国家载人航天应用任务作为国家战略和为国民经济服务的重要内容。第五任院长路甬祥更是将载人应用系统作为知识创新工程的重中之重。为不负历史重任,科学运筹。1992年1月,中科院决定由胡启恒副院长负责组建“载人飞船应用系统技术经济可行性论证组”,集科学家、工程技术专家20余人,由力学研究所国家微重力重点实验室主任胡文瑞研究员任我国载人航天工程应用系统项目论证组组长,姜景山、赵双林任副组长,总共用半年时间,召开了几十次、数百位有关专家参加的载人航天应用项目方案论证会。同年,中科院成立空间科学应用领导小组,由副院长严义埙任组长,2000年以后由江绵恒副院长任组长,以加强对载人航天应用系统的领导,并推荐参与北京正负电子对撞机科学工程、组织全面工作的张厚英出任航天应用系统总指挥,龚惠兴出任总设计师。在张厚英的主持下奠定了空间总体部的组织形式,建立了特色明显的中科院载人航天工程体系。1994年4月起,由顾逸东任总设计师。空间应用总体部两总班子协力抓航天应用系统的工作。空间总体部在中科院和总装备部的领导和支持下,在管理体制和管理方法上采取了许多革新措施。空间总体部在系统设计,单位内部技术协调,组织系统级综合实验,各艘飞船应用任务系统测试、发射,以及在轨运行中,都发挥了核心和主导作用。1999年初张厚英退休后,经中科院向总装备部推荐,任命顾逸东做总指挥兼总设计师。顾逸东1993参加我国载人航天应用系统的方案论证、工程设计和组织领导工作。

工程进入关键阶段,面对四年内发射五艘飞船的繁重任务和计划安排十分紧张的严峻形势,总体部提出了“顽强拼搏,背水一战”的号召,将全体参研参试人员全面动员起来。总体部学习航天工程管理的经验,从1999年1月31日起全面实行调度会制度。五艘飞船应用任务所处的阶段不一样,有的在初样阶段,有的在正样阶段,有的进发射场了。每艘飞船在不同的节点上,都要集成起来做实验。做实验需要有条件,有硬件,也有软件,各家互相之间怎么配合,技术问题怎么协调统一,都要理得非常清晰。还有些专项的工作调度,对各家工作要求也非常明确。工程千头万绪,有时一次调度会就是几十个、上百个问题,总体部都要通过调度把它理得很清楚。由于调度会制度严格,任务明确,执行任务的结果和出现的问题都要求及时反馈。到2002年底,总体部召开调度例会达89次,专题调度会20多次。为了降低风险,提高空间科学实验的成功率,在我国空间实验机会极少的情况下,总体部大力推动增加国内空间搭载实验机会,积极争取国际搭载合作,收到了预期效果。空间总体部组织的比较大的空间搭载实验有:1996年,在我国尖兵一号乙返回式卫星上,进行了第一次生命、材料综合性搭载实验;积极促成了实践5号空间环境效应和防护对策卫星的立项,该卫星进行了空间微重力两层流热毛细双流试验获得成功,并对元器件防护和公用设备进行了全面的在轨考核;1998年,组织了中国和德国的微重力气球高空落舱实验,研究了火焰在微重力情况下的燃烧现象,并进行了空间细胞电融合试验;同时,还利用我国在俄罗斯培训航天员的条件,主动提出和参加失重飞机的微重力实验,并为此研制了有关的实验平台,获得了许多有价值的实验数据;为确保载人飞行的安全性及有效载荷的可靠性,还成立了安全可靠性分系统,并在北京、上海、长春建立了可靠性试验中心,在研制过程中狠抓了电子元器件质量,进行了科学的冗余设计,进行了严格的环模试验和老练试验,出厂前做了可靠性评估。上述措施确保了各艘“神舟”飞船有效载荷实验的圆满成功。

观测篇:巡天遥看一千河

巡天遥看一千河,过去只是诗人的畅想。地球轨道距地面达数百公里,人的视野才8公里,用肉眼是根本看不到的,必须借助于先进的科学仪器和设备。我国的科技工作者为此研制出遥感光学相机、中分辨率成像光谱仪、多模态微波遥感器,构建起了我国全天候天上慧眼,它对维护我国天疆的安全、天气预报、防灾减灾、矿产资源勘察、农业估产、环境保护等,提供了新的装备和高技术手段。

中科院上海技物所由郑亲波研究员为主任设计师,龚惠兴院士指导研制成功的中分辨率成像光谱仪,是新一代“图谱合一”,既有图像又有光谱的遥感仪器。它能在拍摄地面图像的过程中,同时获取靶目标的连续光谱。安装在“神舟”三号飞船上的中分辨率成像光谱仪,是继美国和欧洲之后,第三台进入空间的仪器。其信噪比、空间分辨率等技术指标和定标精度、获取图像信息质量,与美国正在运行的500米分辨率的仪器水平相当;获得的地物目标光谱曲线与地物特征相符,图像清晰、纹理分明,图像质量处世界同类仪器水平。在轨运行期间得到大量的高质量的光谱图像资料。

中科院空间中心微波遥感技术重点实验室,在姜景山院士的主持下研制成功的多模态微波遥感器,是将高度、散射、辐射三种模态组合成一体的先进遥感仪器,在国际上也属首创。它有效地降低了载荷重量,缩小了体积,和国际上具有相同功能的设备相比,具有体积小、重量轻、功耗低的优点。在“神舟”四号飞船上装载的多模态微波遥感器主要执行海洋观测任务,同时兼顾对大气和陆地的观测。

多模态微波遥感器的成功,也凝结着中科院电子所脉冲行波管放大器研制人员的心血。为了实现这个部件的国产化,从1995年开始,主管设计师王兆申研究员带领的研究室,把攻克这个技术堡垒看得比自己的生命还重要。他呕心沥血,积劳成疾,体质明显下降,面容消瘦,双腿浮肿,满嘴口疮,一天只能勉强吃一顿饭,连走路都没有力气,仍然坚持和大家一起加班加点工作。同志们劝他赶快到医院看看,他总是说:“等航天任务完成以后再去。”可这一等,就是几年。2001年3月下旬的一天,在实验室工作时他便血不止,大家将他送进医院。仅10多天,他就带着交出一台正样满意的安慰和未见到天上成功的遗憾,于4月5日15时逝世,终年59岁。医院对他的死亡没有查出病因,可研究室同志们最清楚,他长期超负荷工作身体过度虚弱,完全失去了免疫力,他是为我国航天应用事业累死的。

遥感应用分系统由国家海洋局卫星遥感中心主任蒋兴伟任主任设计师,组织国家海洋局和中科院遥感所等单位,在中分辨率成像光谱仪和多模态微波遥感器的航空校飞中、特别是在轨飞行中,进行了天、空、地、海实地数据采集和比对,证明上述两台仪器数据与实地数据吻合。他们根据中分辨率成像光谱仪和多模态微波遥感器获得的遥感图像情况,现已经完成:首幅全国空间遥感影像镶嵌图,包括祖国宝岛台湾的影像图;京津渤地区CMODIS图像;长江口、黄河口表面泥沙浓度分布图。特别是在电子图集中,你可以清楚地看到:祖国不同地域的城市布局;长江沿线的水灾状况;鄱阳湖水情的涨落;“风神”台风逼近我国东海的结构态势,科技带来的神奇令人惊叹。

实验篇:无限风光在九霄

以人造卫星上天为标志,人类进入了空间时代。人们可以在天上对发生在空间的物理、化学和生命等自然现象进行深入的了解,也可以对地球进行研究,于是就形成了一门综合性的学科——空间科学。短短40年,空间科学就形成了70多个学科和技术门类交叉性的科学技术。因为它对推动一个国家或地区政治、经济、科学、教育、社会进步的巨大作用,所以成为当前世界科学技术发展最活跃的热点或前沿领域。

材料是人类文明进步的标志,是现代工业高新技术领域的重要支柱之一,材料的进步推动了科学技术的不断发展,并一直在其中扮演着重要的角色。材料分系统主任设计师、中科院物理所研究员聂玉昕,副主任设计师、中科院上海硅酸盐所王锦昌,团结由中科院物理所、半导体所、金属所、上海硅酸盐所、上海技术物理所、空间科学和应用中心、兰州近代物理所科研和工程技术人员联合研制成功“多工位空间晶体生长炉”和“晶体生长观测装置”。该炉装载在“神舟”飞船上,通过在轨飞行实验熔炼出多种合金材料和优质单晶。取得了一批重要的空间材料科学研究成果。如在“神舟”三号飞船上,生长出一根直径10mm、长度40mm、重27克的掺铈硅酸铋单晶,硅酸铋是一种很有用的电光晶体。空间生长的晶体表面光滑透明,和仔晶有明显的颜色差异。研究人员对空间和地面生长的晶体的尾部晶片进行了X射线的衍射测试,空间生长的晶体摇摆曲线峰宽较窄,峰高较高;而地面生长的晶体的摇摆曲线峰宽较宽、峰高较低。这意味着和地面生长的晶体相比较,空间生长的晶体完整性更好。

21世纪,被公认为是“生命科学世纪”。1992年我国实施载人航天工程空间生命科学立项。参加空间生命科学研究的单位有:中科院植物所、动物所、生物物理所、遗传所、微生物所、水生生物所、生化所、细胞所、昆虫所、脑神经所、生理所、植生所、空间中心和技术物理所等14个单位,参加科技人员数百名。经过10年的努力,中科院上海技术物理所刘学明、张涛组织研制出:通用生物培养箱、蛋白质结晶装置、细胞培养装置、细胞电融合仪等,空间中心研制出自由流电泳仪,为了实现应用总体部提出的“产品100%完好上天,技术安全、质量隐患为零”的目标,科技工作者从80多种植物、动物、水生生物和微生物生物材料调整为19种,计25种生命形态,保证了我国空间生命科学研究总体目标的实现。通过“神舟”二、三、四号飞船飞行试验,空间生长的蛋白质晶体质量明显高于地面生长的质量,出晶率高达70%以上。空间培养的TE细胞获得了较高的抗体分泌量。空间蛋白质电泳分离获得了更好的分离效果。回收分解在空间取得的细胞生物样品:4种细胞生长良好,在微重力下细胞骨架松散,无序性增强,呈弥散性分布;细胞的能量消耗普遍减少,对葡萄糖的利用率下降;人大颗粒淋巴细胞在空间生长繁殖良好,其增速率为地面的12.5倍,并且对肿瘤靶细胞仍具有一定的杀伤活性;抗天花粉蛋白抗体的分泌量较地面增多,达到了国际先进水平。刘承宪研究员和郑慧琼博士的黄花号和革新一号烟草细胞搭载在“神舟”号飞船上电融合获得了全新的烟草品种,现在已经在地面长出新植株,从叶形和花型、花色看,综合了两种烟草的优良性状。在试验取得成功后不久,空间生命科学分系统的主任设计师刘承宪研究员,于2003年9月3日因癌症久治无效逝世,这是我国空间生命科学领域的一大损失。空间生命科学分系统开展的空间生物效应研究是我国航天领域首次进行的多物种、多种生物综合性生物学研究,已经发表论文60多篇,在当前国际空间生物学研究领域比较热点的8个问题上,提出了中国人的看法和实验数据。这标志着我国初步掌握了这一领域的实验技术,为后续空间生命科学研究奠定了基础。

空间高能天文是人类突破地球屏障后开拓的新的天文观测窗口,是空间科学的一个前沿领域。由中科院高能物理研究所马宇倩任分系统主任设计师中科院高能物理研究所和紫金山天文台两个单位数十名科研人员用10年时间合作研制了3台探测器,在“神舟”二号上的空间天文观测获得了圆满成功。在近半年的飞行观测中,X射线探测器获得科学观测数据644组,发现和认证了30余个宇宙伽马射线暴候选者,占世界测到总数的1%,部分已获国际星际网络IPN确认;发现和认证了近百例太阳X射线耀斑,特别是观测到本太阳活动峰年最大的两个X20,X14.4级太阳耀斑;还出乎意料地获得了太阳活动第23峰年,近地轨道较低纬度上地磁粒子沉降的全球分布及其变化的第一手资料。我国的空间天文观测取得的成果得到了国际同行的肯定。莫斯科工程物理学院MEPhI天体物理研究室副主任Dr.Yurov Vitaly在京访问期问,看到我国研制的空间X射线探测器,对探测器的设计和封装技术赞叹不已。国际行星网络IPN负责人Hurley Kevin说,中国科学家帮助他们证认了多个宇宙伽马射线暴事例。美国UAH大学Dr. Zhang Shuangnan教授指出,这是一个里程碑性质的成功,用较小设备也可作较多成果,代表着中国可行的空间天文研究特点。

空间流体物理科学实验是世界上前沿的科学实验,由中国科学院力学所国家微重力实验室负责承担此项任务。在胡文瑞院士的领导下,谢京昌研究员等利用俄罗斯“和平号”空间站、“实践5号”科学卫星、失重飞机和落井微重力设施进行的微重力实验研究,积累了丰富的空间和地基微重力实验研究经验。在此基础上经过多年的努力攻关,解决了微重力环境下液滴注入及与注入装置的分离,这个关系到此类空间实验成败的关键技术难题(国际上曾发生过由此导致整个空间实验任务失败的事例)。他们自行研制的“通用流体实验装置”,采用自己发明的“双套管式程控微量注滴/液装置”以及“无增压储/补液技术”等专利技术,完满地解决了这一难题。2002年12月30日,通用流体物理实验装置搭载“神舟”四号飞船,进行了液滴热毛细迁移空间实验。由中科院力学所和空间中心研制的空间通用流体实验装置突破了高精度液滴加注、温度场测量、光学诊断、空间CCD摄像和视频记录等关键技术,在轨飞行期间设备工作全部正常,飞船下传了全部工程参数、科学数据以及液滴迁移图像和温度场干涉图像。随返回舱回收的视频录像记录完整、图像清晰,可供进行深入的分析研究,实验获得圆满成功。这次实验的成功不仅为今后的空间流体物理实验提供了宝贵的知识积累和经验,也标志着我国的微重力流体物理科学研究和实验技术达到了国际先进水平。

保障篇:茫茫太空有哨兵

经过科技工作者十几年的不懈努力,我国空间环境预报和空间地球环境一步赶上和达到了国际先进水平。
为了做好空间环境安全保障工作,在前空间中心副主任都亨研究员、空间环境预报与监测分系统主任设计师叶宗海研究员、副主任设计师朱光武、空间环境预报中心主任龚建村研究员等人的带领下,短短几年时间,完成了国际航天大国几十年才完成的工作,初步建立起我国第一个,目前也是国内唯一的空间环境预报中心,培养了一支高水平、有经验的专业保障服务队伍,为“神舟”一号至五号飞船全程提供了优质的空间环境保障服务,为确保载人航天工程任务的安全,确保载人飞行和各项科研任务的圆满完成作出了贡献。特别是“神舟”一号发射前,都亨与刘静副研究员及时发现,原定的发射日期与狮子座流星雨峰值时间不期而遇,届时将有大量从彗星抛撒出来的物质——流星体穿越地球空间,以平均每小时72000公里的速度(最高每小时将近26万公里)撞击地球和在地球周围运动的卫星和载人飞船,只要有一颗流星体,哪怕它只有1毫米大小,撞击载人飞船就将造成机毁人亡的灾难性后果。如果按照预定时间发射,“神舟”一号将冒极大的风险。在他的带领下经过刘静副研究员会同有关专家的细致研究和计算,空间环境预报中心迅速向领导机关呈报了预警报告,如实报告了存在的风险,提出了对策建议以及可能的效果,引起了高度重视。顾逸东总指挥向“921”工程副总指挥沈荣骏汇报了预报中心的建议,推迟24小时,碰撞的危险性可以下降到6%,如果推迟48小时,将下降到千分之几,建议推迟48小时。沈荣骏当即表示:“6%的险我们也不冒。”事后的探测结果表明与预测的结果十分吻合,上级领导推迟48小时发射的决策十分正确,如果不改变发射时间是非常危险的。这也是我国第一次因空间环境预报而改变发射计划,标志着我国成为世界上少数几个将空间环境预报应用到航天工程的国家之一。

在多艘“神舟”飞船上都安装有空间环境监测设备,在朱光武研究员带领下,研制了8种空间环境监测仪器,在“神舟”四号飞行中进行了综合性环境监测,为我国首次载人飞行探路,取得了丰硕的成果。“神舟”四号任务完成后,全国人大常委会副委员长、中国科学院院长路甬祥和总装备部部长李继耐再次视察预报中心,称赞预报中心的工作真正做到了“保障有力”。

1992年,我国的载人航天工程将空间地球环境监测作为重要课题立项。地球环境分系统主任设计师中科院长春光机所研究员李福田负责研制“太阳紫外光谱监视器”,中科院上海技术物理所副主任设计师王模昌负责研制“地球辐射收支状态监测仪”,长春光机所副主任设计师禹炳熙负责研制“太阳常数监测器”,中科院大气物理所进行综合研究,目的是组成我国的地球环境探测系统。经过10年攻关,终于取得成功。

长春光机所研制出的太阳紫外光谱监视器,飞行试验结果表明:所测得的太阳紫外光谱辐照度与国际地外太阳紫外光谱辐照度观测平均值相比,在测量误差范围内一致(±10%)。中科院大气所利用地外太阳/大气紫外光谱数据,进一步求得大气臭氧总量及垂直分布。这一系列工作开创了国内星载臭氧总量及垂直分布观测研究的新领域。上海技术物理所研制的地球辐射收支状态监测仪,可以连续不断地监测地球气候及其变化。长春光机所研制成功的太阳辐射绝对辐射计,能够精确测量和长期检测太阳辐照度,而且还可以换算出太阳常数(即太阳与地球的平均距离)。2000年,我国的太阳辐照绝对辐射计参加瑞士达沃斯世界辐射中心举办的第九届国际日射强度计比对。这犹如一次科学的奥运会,有60多个国家80多台同类性质的仪器参加比对。结果我们的太阳常数监测器精度为万分之八(国际标准是千分之一),达到了国际先进水平。根据世界辐射中心的要求,我国制作出两台太阳辐照绝对辐射计,于2002年9月安装在了该中心,作为保持和传递世界辐射基准的世界标准,辐射组群的标准辐射计使用。从此,世界辐射中心有了中国标准。这等于我国在这次世界科技大赛中,夺得了一枚闪闪发光的金牌。

上述3台仪器安装在“神舟”三号飞船上。设备在轨运行正常,获得了太阳紫外光谱图,地球大气对太阳紫外辐射后向散射光谱图,以及地球红外和可见光辐射流随时间变化的完整资料。我国得到的太阳常数平均值为1366.2W\m2,同美国同期测量数据一致,与世界气象组织的推荐值相吻合。

天地篇:科学精神满乾坤

技术支持系统是空间科研的基础设施,是联系天地之间的信息网络,犹如人的中枢神经。人们要把这么多科研仪器设备放到天上去,要能够得到结果,必须有完整的技术设备支持系统。一个是天上支撑系统,一个是地面支撑系统,使天地联网、信息畅行无阻。中国科学院空间科学与应用中心,在载人航天工程的支持下,建立起了具有世界先进水平的载人航天科学实验和应用技术支撑系统,也是我国进行遥科学研究的技术平台。

天上技术支持系统,学名叫有效载荷公用设备分系统,是将飞船上分散的有效载荷(科学观测和实验的仪器设备),联结为一个有机的整体,完成对有效载荷的供配电、数据采集、存储、处理与传输任务。

1992年底,空间中心空间综合电子技术研究室主任孙辉先,老主任高宜桂及陈小敏、王平连、于沛玲等20多人满怀为国争光的雄心壮志,开始向这一领域发起攻击。首先是总体方案的选择。他们从当时的国防科工委情报所查出几百张有关的卡片,从缩微胶卷复印出来的资料足有一公尺多厚。从中研究搞清楚了国际上所采取的技术思路,找到与我国任务最接近的一个,就是欧空局空间站的哥伦布载荷舱。它的主要有效载荷也包括材料科学、生命科学、地球科学、对地观测等方面的实验,而且也需要更换。从技术上说,是一个分布式系统。这在当时是非常超前、非常先进的方案。再就是找到和研制出一个很可靠的网络联接——1553总线。国际上航天领域大量采用这种总线,国内许多卫星也采用了这种总线。为了保证1553总线的高质量,陈小敏研究员对1553总线用的芯片改了两次。一个更大的拦路虎,就是各种各样的载荷产生的数据率有很大差别,而且,各种仪器不一样,如何把复杂要求的不同数据,通过一个信道传下来呢?这就需要数据复接器。他们研制出中国自己的高速多路复接器,攻克了这个最大的难题。

地面技术支持系统,学名叫有效载荷应用中心。它由有效载荷在轨监控管理系统、科学数据地面接收站、有效载荷综合测试系统构成。该系统与飞船上的技术支持系统构成天地一体化的完整体系,可在地面对飞船有效载荷的在轨运行进行控制和管理,对有效载荷应用资料产品进行预处理。通过执行“神舟”一至五号飞船的飞行任务,证明系统具有完善的功能,与美国、欧空局等的下属中心比较,达到了国际先进水平。据有效载荷应用中心原主任设计师胡行毅,现主任孟新介绍,在几次飞船的飞行任务中,有效载荷应用中心都出色地完成了接受任务,先后获得总装备部、总参和载人飞船应用系统总体部等的嘉奖。

国际宇航科学院专门工作小组的报告中说:“为了保存人类的生命和改进我们在地球上的生活质量,人类必然要开发太空。”科学没有尽头,探索没有尽头。我们愿意和世界上所有的科学家开展太空科技合作,共创人类光辉灿烂的明天。

不停地转动着的地球,无限浩瀚的宇宙。天机无限,前程无限!

单位:科学时报社

刊登:《科学时报》2003年11月21日

 
© 1996 - 2011 中国科学院 版权所有 备案序号:京ICP备05002857号 联系我们 地址:北京市三里河路52号 邮编:100864