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学校隆重举行现代工程技术实验教学楼开工奠基仪式
首页 > 校情总览 发布时间:2019-10-18 19:54:35

      哈工大报讯(仲和/文 冯健/图)20年,在历史不舍昼夜的长河里只不过是一朵小小的浪花;20年,在人生白驹过隙的旅程中却能铸就一座永远的丰碑。在哈工大,有这样一群人,他们把国家需要的一项尖端技术作为自己毕生的事业去追求,为之不懈奋斗了20年。

      2012年3月2日,北京,海洋二号卫星在轨交付使用。
      对卫星在轨工程遥测数据的判读和分析表明:我国首次自主创新研发、具有自主知识产权的星地激光通信星上终端性能优于国际同类产品水平,星地激光通信链路性能达到国际领先水平。
      承担星地激光通信试验项目的就是哈尔滨工业大学空间光通信技术研究中心的马晶、谭立英教授团队。在这项试验中,马晶担任“海洋二号”卫星副总设计师,负责星地激光通信试验系统,谭立英任系统总指挥。
      从1991年的一篇硕士毕业论文到今天的世界首次星地直接探测高速激光链路试验的圆满成功,马晶、谭立英带领他们的团队用20年的坚守与执著、攻坚与奉献,实现了星地激光通信瞄准、捕获、跟踪等核心技术的综合运用。“瞄得准、捕得快、跟得牢”又何尝不是这支团队的生动写照呢?

 “瞄得准”——小教师挑战大课题

      星地激光通信技术到底有多难?打个比方,移动的针尖要对准移动的麦芒,其难度可想而知,而星地激光通信比这个还要难上百倍。
      可是,如果说这项尖端技术在中国的发展,仅仅起因于一篇硕士论文,你会不会觉得不可思议?
      1991年的秋天,哈工大物理系的一名年轻教师,为准备硕士论文,只身从哈尔滨来到北京。在资料文献浩如烟海的北京图书馆内,一篇关于卫星激光通信技术的外国文献进入了她的视野。当通读完全篇论文之后,她被深深地吸引了,立刻意识到卫星激光通信是一个国际前沿的研究领域,中国未来也一定需要卫星激光通信技术。
      “是的!这就是我要研究的方向了!”她暗下决心。凭着科学的直觉和敏感性,她已隐隐的感觉到,卫星激光通信技术也许会成为她一生为之奋斗的事业。
      她,就是谭立英。
      可是,卫星激光通信技术的基本原理是什么?关键技术有哪些?突破口在哪里?
      ……
      带着兴奋的心情和一系列未知难题,谭立英归心似箭地回到哈工大,迫不及待地把自己的想法告诉了丈夫马晶。
      马晶毕业于哈工大物理系,曾在世界上最大型的粒子物理学实验室——欧洲核子中心作访问学者。因为他的科研工作能力十分突出,在国外有很好的发展空间,但他觉得自己的事业和家庭在中国,于是放弃了优越的科研条件,毅然回到哈工大,成为物理系的一名讲师。
      在认真分析了谭立英带回来的有限资料后,马晶沉默了。
      此时,国外对这项技术的细节进行了严格的封锁,而在中国,卫星微波通信尚不十分成熟,更不用说更超前的卫星激光通信技术了。进行这项研究,好似天方夜谭,一个人的力量能够支撑起这样一个华丽而沉重的梦想吗?
      “咱们一起来做吧。”思考良久,马晶打破了沉默,一句看似轻描淡写的话为这个决定“一锤定音”。从此,他们一起走上了卫星激光通信研究的道路——这是一条在中国还没有人走过而且充满荆棘和险阻的道路,但这又是一条必须有人去探索的路。
      这一年,马晶35岁,谭立英34岁。
      万事开头难,有了目标,可怎样实现呢?这个毕业论文题目虽然极具前瞻性和创新性,但挑战性和难度太大了。然而导师的坚决否定没有阻止他们,专家们的善意提醒没有阻止他们,一穷二白的实验条件也没有阻止他们……
      钱三强曾说,古往今来,凡成就事业对人类有所作为的,无不是脚踏实地艰苦攀登的结果。马晶和谭立英就是如此。研究起步时,没有实验室,他们就从学校争取到了一间地下室;缺乏仪器,他们就从系里要来淘汰的设备,自己动手修理好;经费不足,他俩就拿出自家省吃俭用攒下的“私房钱”……“既然选择了远方,就只顾风雨兼程。”这句话放在马晶和谭立英的身上,再合适不过了。
      是创新还是盲动?是坚守还是偏执?面对质疑,他们在20年后的今天给出了圆满的答案。

“捕得快”——小论文演绎大文章

      20年很长,但是在很多专家眼中,从基础研究到工程化研究,再到空间试验,仅用20年的时间已经是很快了。
      是他们找到了捷径,还是机遇眷顾了他们?
      从1991年到1995年,1000多个日日夜夜,无数次的论证和试验,他们终于完成了卫星激光通信的概念研究和单元技术研究,并初步掌握了关键技术。1995年,谭立英顺利通过硕士论文答辩。但是,这项研究早已超越了单纯的毕业论文的意义,作为马晶和谭立英心仪的毕生事业,卫星激光通信的研究还要继续做下去。
      困难再一次摆在了他们面前。
      前期的研究已经让他们倾其所有,投入了自家的两万多元,这是他们多年的积蓄,如果继续投入,他们真的就要“倾家荡产”了。
      世上没有绝望的处境,只有对处境绝望的人。1995年秋天,就在快要“走投无路”的时候,谭立英又想到主动出击,去当时的航天部争取支持。
      航天部的有关负责同志得知她的情况后,建议她去拜访航天五院的姜昌老先生。姜昌老先生又把她引荐给陈芳允院士——中国卫星测量、控制技术的奠基人之一、“两弹一星功勋奖章”获得者。在阅读了谭立英的毕业论文、了解了他们所做的工作之后,陈芳允院士深受感动,激动地说:“你们做得非常好!国家需要激光通信,也一定会支持你们的研究工作。希望你们能继续做下去,不要有任何顾虑。”
      1996年,时任哈工大副校长的强文义教授找到马晶和谭立英,询问研究进展,鼓励他们刻苦攻关。学校向他们提供了5000元的科研基金,支持前期项目探索研究,解决了燃眉之急。1997年学校又拿出2.5万元的航天基金支持他们的研究工作。同年,他们获得了航天五院8万元的预研基金支持。有了专家的认可,学校和上级部门的支持,他们的研究有了坚强的后盾和更大的动力。
      单丝不成线,独木不成林。为了更好地开展研究工作,马晶和谭立英逐渐组建起了属于自己的科研团队。他们将自己掌握的全部技术毫无保留地传授给课题组的新人,手把手地带出了一批青年骨干,将一个研究方向变成了整个团队的事业追求。历经20年,团队已经从最初的两个人发展成为由百余名师生组成的3个层次的科研梯队。
      第二梯队的骨干教师于思源教授在1996年刚刚读硕士时,还不知道卫星激光通信为何物,如今已经成长为星地激光链路试验现场总指挥;现场副总指挥韩琦琦副教授,从1998年选择马晶做导师指导自己的本科毕业论文开始,一直从事卫星激光通信技术的研究。第三梯队中的俞建杰、宋义伟、王强、付森、姜义君、杨清波、柳青峰、吴世臣、杨中华等年轻人也已经成为能够独挡一面的技术骨干。
      这个研究团队中的每个成员都把卫星激光通信事业当成自己矢志不渝的追求,天天“绑”在一起工作。为了按时完成进度,他们恨不得把一分钟掰成两分钟过,平时根本没有周末,过年过节也难得休息。
      “我们的工作时间紧,任务重,人手少,就连结婚也得看科研和工程的进度。如果时间有冲突,婚期就得为工作让路。我们这些新郎官往往都是第一天回家,第二天结婚,第三天就回来。”韩琦琦说。
      于思源的婚礼不仅举办得非常仓促,就连孩子出生当天,为了不影响工程进度节点而忙碌在实验室里不肯走。还是谭立英把他“赶”到医院——“哪能妻子生孩子,丈夫不在身边的!”为了不影响科研任务,再加上频繁的加班,孩子出生后他也没时间照顾。
      马晶和谭立英白天在实验室忙了一整天,晚上回家后还经常要查阅资料、审阅学生论文,有时候为了赶研究报告的进度,两人只能轮流休息。长期没有规律的生活和睡眠不足,导致谭立英身体严重透支,有时走路都能摔倒。
      在马晶和谭立英的影响下,课题组里的每个年轻人都充满了干劲,全身心地投入到工作中去。为了调整一个光学元件的位置,好多人经常围着光学平台,弯着腰一干就是两三个小时。当他们把精细的角度调整到位时,才发现腰已经直不起来了。在测试攻关阶段,大家常常夜以继日地一调就是几个月。“样机对振动和温度都非常敏感,因此我们一般选择在后半夜调试。那个时候,我们经常整夜睡在实验室里,几个人轮流调试”,于思源说。虽然条件如此艰苦,但他们当时并没有觉得苦,反而觉得这是个挑战。
      ……
      在项目研制过程中,这样的故事数不胜数。正是在这种执著精神的支撑下,2000年,卫星激光通信研究团队的基础研究终于取得了阶段性的成果,他们承担的相关预研项目在北京通过了鉴定。鉴定专家委员会认为,其技术水平和研究成果为国内领先,达到国际先进水平。
      成功没有让这个团队停下脚步,反而激励他们向更高的目标迈进,他们决定向工程化研究进军。更高的目标提出了更高的要求。卫星激光通信本身就是一个跨学科的技术,要进行工程化研究,更需要多学科的协作攻关。在项目实施过程中,他们紧紧依靠学校扎实的技术基础和学科优势,发挥多学科协作攻关的传统,形成了以卫星激光通信技术为引导,包括光电子、精密机械、控制和电气工程等多个学科组成的联合创新团队。
      在原国防科工委等上级部门的支持下,经过5年的刻苦攻关,卫星激光通信研究团队实现了一次又一次零的突破:他们研发完成了星地激光链路的星上光通信终端样机、卫星激光通信地面动态演示验证测试系统、集成化卫星激光通信终端高精度测试校准仪……2005年11月,民用航天工程预研项目在验收时得到了评审专家组的一致好评。同时专家们也提出了新的要求——向工程化空间试验阶段进军。
      2007年1月,海洋二号卫星工程项目获得原国防科工委的立项批复,并确定在海洋二号卫星上进行星地激光通信试验。于是,卫星激光通信研究团队开始了利用海洋二号卫星进行星地激光链路试验的工作。又是一个5年,他们建立了卫星激光通信技术重点学科实验室、按期交付了星地激光链路的星上光终端正样、在国际上首次成功进行了星地直接探测高速激光通信试验……
      科研团队在研究的基础上出版了系统的卫星光通信理论专著,建立了先进的卫星激光通信系统理论体系,填补了国内外该领域的空白,还获得了多项国防科工委科技进步奖和一项国家技术发明二等奖。
      2011年11月24日,世界上首次星地直接探测高速激光通信链路新技术试验取得圆满成功。这标志着我国卫星激光通信技术的应用取得了重大突破,是卫星高速实时激光通信技术发展的里程碑。我国的星地激光链路终端因此直接跨入国际先进终端行列,在卫星激光通信领域达到国际领先水平,为我国下一代高速卫星激光通信奠定了基础。
      这一年,马晶55岁,谭立英54岁。

“跟得牢”——“小光斑”凝聚大团队

      “跟上了!跟上了!一直在牢牢地跟着!”
      2011年10月25日早6时,我国首次星地激光链路双向捕获跟踪试验正式开始。海洋二号卫星以时速2万多公里的速度向我国上空疾驰而来,过顶只有几分钟,卫星光信号与地面光信号必须迅速精确对准,实现快速双向捕获、链接并跟踪,每个步骤都不能失误。仅11秒,地面终端成功捕获到星上终端发出的光信号,期待已久的“小光斑”终于出现在屏幕上——这,意味着试验的成功。马晶、谭立英一直紧盯监测屏幕的眼睛湿润了,团队的小伙子们情不自禁地高呼着将帽子抛向天花板。
      试验成功后,谭立英亲自做了6个菜,慰劳团队成员,回忆起这些年的艰辛和付出,只有他们自己能够体会。当年,为了寻求支持,谭立英带着硕士论文和几十袋方便面住进了北京的招待所。为了调研、查找资料,常常往返于哈尔滨和北京之间,他们乘火车都是坐硬座。
是什么让他们在这么艰苦的条件下依然坚守理想?
      “是哈工大,是卫星激光通信,是我们这个不计得失与名利的科研团队,他们让我舍不得也放不下。”韩琦琦说。他是家中的独生子,父亲早逝,母亲独自在北京。毕业后他本有机会回北京工作,照顾母亲,但他还是选择了留下,继续从事卫星激光通信技术的研究。
      “我们课题组就像一个家,在这儿工作很开心。每个人都特别认真负责,无论有多难,大家都毫无怨言,也从不推卸责任。离开以后更加发现,我是离不开这个‘大家庭’的,这是我回来的主要原因。”姜义君是2010年毕业的博士研究生,出去工作不到一年就又回到课题组,他说:“我舍不得离开大家。”
      马晶、谭立英带得好,年轻人“跟得牢”。
      卫星激光通信系统是一项复杂的工程,质量管理体系在这个复杂的工程系统中是重中之重。是什么让哈工大的科研质量管理体系达到了航天工程的要求?是哈工大人的责任心,是哈工大“规格严格,功夫到家”的优良传统。
      从设计文件、资料的归档到元器件的采购、安装调试的记录等等,科研团队都按照总体单位的要求来完成。他们不仅自己设计、自主研发了所需的专用设备,还在实践过程中检验和确定出了一套统一标准,为光电器件的筛选建立了一个可靠性保证平台。哈工大还在全国高校中率先建立起质量管理体系,并通过了ISO9001质量体系认证,成为国内第一所具有科研质保体系的高校。
      在质量和标准面前,整个团队的责任意识同样“跟得牢”。
      王树国校长说:“星地激光通信试验在轨测试的成功,将对我国原始创新产生重大影响。这次以激光作为载体实现高速率的信息传输将对我国信息技术产业的发展带来不可估量的作用。这个项目的难度之大超出了一般人的想象,但是在各方面的支持下,我们的团队依靠执著的信念、强烈的合作精神和乐观的心态,取得了重大突破,这是一种协同创新。胡锦涛总书记提出要积极推动协同创新,对高校而言,就是要把新的思想,新的发展形势,新的人力、财力结合起来,实现新的跨领域组合。在中国社会飞速发展的今天,这种形式十分必要。”

      回首20年,一路风雨兼程。在项目成功时,马晶教授填词一首,表达自己喜悦的心情和用一生去追求理想的信念:

      贺新郎•贺星地激光链路试验成功

      披星戴月起。
      望长空,觅遍星海,目断千里。
      一点天光来霄汉,我自锁定不移。
      任凭星走疾如许! 
      茫茫太空一线穿,听掌声直上云霄里!
      看净月、连天地。 

      日日奋战夜色里。
      记不得,月圆月缺,春风又绿。
      漫漫长路二十年,几度风风雨雨。
      到今朝,连通天地。
      莫谓星地通如许,更星间链路待接续。
      须仰视、深空里。


马晶向学校领导及相关负责人介绍项目进展情况


马晶(后排左二)、谭立英(后排左一)与科研团队在一起


马晶、谭立英在指导团队做科研
 

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低年级(1)   沙场(1)   委员(5)

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