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編者按：5月12日，《光明日?qǐng)?bào)》刊發(fā)文章《草原深處，有一群宇宙觀測(cè)者——記行星際閃爍監(jiān)測(cè)儀天線項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)》，講述中國(guó)電科參與重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，支撐我國(guó)深空探測(cè)不斷走向更深更遠(yuǎn)處的實(shí)踐成果。
浩瀚宇宙深處，有一種神奇的現(xiàn)象叫作行星際閃爍。它是低頻電磁波在行星際空間傳播時(shí)，被太陽(yáng)風(fēng)散射形成的射電信號(hào)強(qiáng)度和相位的隨機(jī)起伏。為了充分利用這一現(xiàn)象，為我國(guó)空間活動(dòng)的安全和順利進(jìn)行提供重要保障，我國(guó)在國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施“空間環(huán)境地基綜合監(jiān)測(cè)網(wǎng)”（子午工程二期）中重點(diǎn)增設(shè)了行星際閃爍監(jiān)測(cè)儀（IPS）項(xiàng)目。IPS作為子午工程二期的標(biāo)志性設(shè)備，猶如一只巨大的耳朵，傾聽(tīng)著宇宙的呢喃。
中國(guó)電科網(wǎng)絡(luò)通信研究院IPS天線團(tuán)隊(duì)作為IPS天線的承研單位，與中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空間科學(xué)中心、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)等單位攜手完成IPS天線設(shè)備建設(shè)任務(wù)，為我國(guó)步入世界空間天氣領(lǐng)域先進(jìn)國(guó)家再作貢獻(xiàn)。
電氣性能的“測(cè)算師”
2021年的初夏，在研制現(xiàn)場(chǎng)的屋頂，一位青年眉頭緊皺，汗水不停從臉頰流下，他的眼神堅(jiān)定，緊盯著IPS饋源樣機(jī)。
周沖，IPS天線電氣設(shè)計(jì)師，自加入IPS項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)以來(lái)，便專注于攻關(guān)天線饋源的仿真計(jì)算與樣機(jī)調(diào)試，主站天線共計(jì)近1800套饋源均是他的杰作。
“對(duì)IPS天線的核心部件——饋源來(lái)說(shuō)，要求體積尺寸很小，在此之前國(guó)內(nèi)沒(méi)有類似技術(shù)，那時(shí)，我想的只有把自己能做的做到最好。”技術(shù)空白、寸步難行，這種壓力很快成為推動(dòng)他突破瓶頸的動(dòng)力。想要達(dá)到饋源的高指標(biāo)要求，理論與實(shí)踐缺一不可，先在電腦上進(jìn)行仿真計(jì)算，再根據(jù)數(shù)據(jù)制作樣機(jī)，測(cè)試出結(jié)果，與仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，尋找規(guī)律，如此反復(fù)，這便是周沖那段時(shí)間的日常。
萬(wàn)事開(kāi)頭難，樣機(jī)的首次測(cè)試結(jié)果和要求存在較大差距，如何縮小差距、滿足要求以最終實(shí)現(xiàn)射電源信號(hào)的高靈敏度接收，便成為周沖不斷挑戰(zhàn)的難題。幾個(gè)月的時(shí)間，幾十次會(huì)議，幾十種方案，無(wú)論刮風(fēng)下雨還是烈日當(dāng)頭，周沖都在露天試驗(yàn)場(chǎng)對(duì)饋源逐次測(cè)試、調(diào)試。樣機(jī)就像他的朋友，陪伴他度過(guò)了春夏秋冬。
從方案設(shè)計(jì)、改進(jìn)，線纜焊接到產(chǎn)品測(cè)試，師傅耿京朝都給予了周沖耐心指導(dǎo)。為了第一時(shí)間拿到精確數(shù)據(jù)，師徒二人常常吃住在工作崗位上，甚至通宵達(dá)旦。他們并肩作戰(zhàn)，一起焊接線纜、調(diào)試設(shè)備、研究數(shù)據(jù)?！梆佋吹淖罱K測(cè)試結(jié)果均優(yōu)于預(yù)定的指標(biāo)要求，達(dá)到了前所未有的高度，這大大幫助了IPS天線看得更清、瞄準(zhǔn)太陽(yáng)的視線更加精確?！睅煾倒⒕┏f(shuō)。
將理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的“建筑師”
“有本書(shū)跟隨了我8年，貫穿研制IPS天線結(jié)構(gòu)的整個(gè)過(guò)程，這本被我翻爛了，我就自己又復(fù)印了一本?！盜PS天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師武織才邊說(shuō)著，邊從堆滿書(shū)的書(shū)架上抽出這本書(shū)。
IPS天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求高、難度大、涉及的技術(shù)跨領(lǐng)域，這在國(guó)內(nèi)屬于首創(chuàng)，沒(méi)有前人的成果可借鑒參考，還要兼顧運(yùn)用跨專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)，武織才只得盡可能利用搜集到的材料，埋頭潛心設(shè)計(jì)，在他的辦公桌和試驗(yàn)場(chǎng)一隅，完成了這件大事。
創(chuàng)作過(guò)程是仿真加試驗(yàn)。按照常規(guī)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，第一次得到的主站天線重量達(dá)1100噸，為降低施工難度和成本，需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深度優(yōu)化設(shè)計(jì)。如何給天線減重，成了團(tuán)隊(duì)的首要難題?！拔覀兌啻伍_(kāi)會(huì)討論，決定更換天線結(jié)構(gòu)的部分設(shè)計(jì)。我自己騎車去批發(fā)市場(chǎng)拉了好幾種材料回來(lái)，一個(gè)個(gè)試，一定要想辦法解決?！蔽淇棽耪f(shuō)。
在試驗(yàn)場(chǎng)，總能看到武織才與工人搭建場(chǎng)地，對(duì)多種設(shè)計(jì)方案不停地測(cè)試探索。不銹鋼絲繩、沖孔板等，能想到的、能用上的方案都經(jīng)他手完成了測(cè)試。數(shù)不清的測(cè)試結(jié)果，多少次的仿真計(jì)算，武織才一頭扎進(jìn)數(shù)據(jù)計(jì)算的世界，一心尋找最優(yōu)方案?！澳嵌螘r(shí)間，我經(jīng)常在睡前用手機(jī)查找相關(guān)資料，好幾次看著看著就睡著了?！惫Ψ虿回?fù)有心人，鋁板網(wǎng)的發(fā)現(xiàn)無(wú)疑點(diǎn)亮了團(tuán)隊(duì)的希望，經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試對(duì)比，武織才最終確定了天線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，在成功將總重量降低至460噸的同時(shí)，創(chuàng)新了網(wǎng)狀支撐的結(jié)構(gòu)方式。
“天線能否俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)，幫助饋源精準(zhǔn)指向目標(biāo)方向，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為其提供了保證，讓IPS天線看得又遠(yuǎn)又準(zhǔn)。”網(wǎng)通院IPS天線現(xiàn)場(chǎng)總指揮李建軍說(shuō)。
草原上的攀登者
談及草原，人們的腦海中或許會(huì)立刻浮現(xiàn)出那風(fēng)吹草低、牛羊成群的壯美畫(huà)卷。然而，在內(nèi)蒙古錫林郭勒盟，IPS天線項(xiàng)目伺服設(shè)計(jì)師竇玉超眼前的，卻是別樣的風(fēng)景。
“指向精度測(cè)試開(kāi)始！”
竇玉超與同事胡金嶺在現(xiàn)場(chǎng)，按照測(cè)試大綱對(duì)IPS主站三臺(tái)天線的各項(xiàng)性能逐一進(jìn)行測(cè)試。他們所在的位置海拔高度在1200米至1400米之間。冬長(zhǎng)春短，氣候條件惡劣，從11月到次年4月為漫長(zhǎng)冬季，長(zhǎng)時(shí)間大雪封路，人跡罕至；每年6級(jí)以上大風(fēng)天氣在80天以上，冬季大風(fēng)時(shí)白毛風(fēng)肆虐，春季大風(fēng)時(shí)黃沙遮天蔽日。就在這樣的天氣狀況下，竇玉超與團(tuán)隊(duì)按期完成了主站天線的調(diào)試工作。
“七上八下”是他們?cè)谡{(diào)試作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)最真實(shí)的狀態(tài)。為了保證天線指向精度更加精確，竇玉超需要進(jìn)入吊籃，被吊車緩緩吊至接近5層樓的高度。在空中調(diào)試的難度比在地面大得多，加之時(shí)而大風(fēng)四起，這對(duì)竇玉超來(lái)說(shuō)是前所未有的考驗(yàn)。
首先他需要對(duì)天線的編碼器和限位開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)試，緊接著下降到天線底部調(diào)試驅(qū)動(dòng)機(jī)柜，一上一下為一次，如此循環(huán)往復(fù)近一小時(shí)。而這，僅僅是一臺(tái)天線其中一段的調(diào)試時(shí)間。主站共有三臺(tái)天線，每臺(tái)天線根據(jù)饋源的數(shù)量被平均劃分為三段，每次調(diào)試三臺(tái)天線需要耗時(shí)36小時(shí)。
“這樣的調(diào)試進(jìn)行了多少次，我已經(jīng)數(shù)不過(guò)來(lái)了?！北ⅢE雨、黃沙漫天、白毛風(fēng)肆虐的多變天氣狀況陪伴竇玉超度過(guò)了這里的春夏秋冬，同時(shí)，也見(jiàn)證著這位天線攀登者的收獲。
草原上的守望者
IPS天線項(xiàng)目經(jīng)理曹雪剛，具有精湛的專業(yè)技術(shù)和豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，肩負(fù)著天線安裝過(guò)程中質(zhì)量、計(jì)劃和安全等重任，他統(tǒng)籌協(xié)調(diào)IPS天線安裝所需要的人力、物力、財(cái)力等各種資源。
在漫長(zhǎng)的8個(gè)多月安裝周期中，曹雪剛幾乎將家安在了這里。在這片土地上，他親眼見(jiàn)證了天線從零到整的蝶變，也親歷了草原的四季變換。無(wú)論嚴(yán)寒酷暑，他都以雷打不動(dòng)的作息保持著工作的常態(tài)化節(jié)奏。每晚六點(diǎn)半，他準(zhǔn)時(shí)出席用戶組織的每日例會(huì)，會(huì)后立即召集團(tuán)隊(duì)傳達(dá)會(huì)議精神，安排次日計(jì)劃，并帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)攻克一道道工藝難題。
在安裝高峰期，上百人在現(xiàn)場(chǎng)忙碌，曹雪剛的身影活躍其中，他對(duì)每一個(gè)工作細(xì)節(jié)都了如指掌，對(duì)解決工作中的每一個(gè)困難都親力親為。為人隨和，與工人親如一家的他，在質(zhì)量問(wèn)題面前卻毫不妥協(xié)，嚴(yán)格把控。當(dāng)天線完工之日，望著振臂歡呼的工人，他隱沒(méi)在人群一角。在曹雪剛的心中，IPS天線的建設(shè)過(guò)程一幕幕如電影般閃過(guò)，給他自己工作歷程，又添上了濃墨重彩的一筆。
