“我們?yōu)槭裁床荒苁悄莻€老頭兒?”
張志清話鋒一轉(zhuǎn),談起了別人。
這里是國家衛(wèi)星氣象中心,辦公室簡陋,但桌上的一臺衛(wèi)星模型分外顯眼。那正是張志清和同事十多年努力的得意之作——風(fēng)云四號氣象衛(wèi)星。
此刻,這位“國家卓越工程師”稱號獲得者、國家衛(wèi)星氣象中心正高級工程師,不談“風(fēng)云”,他想跟記者聊聊這個老頭兒。
老頭兒也是一名工程師。多年前,張志清去國外考察,遇到這個老頭兒,年近七旬,仍然干得不亦樂乎。
他的工作很“小”——做速調(diào)管。速調(diào)管散熱功能不好,大功率的信號發(fā)射機就會因過熱而停止工作。全球暢銷的某款速調(diào)管,就出自這位老頭兒之手。
“你們的熱控設(shè)計軟件從哪兒買的?”張志清很好奇。做熱控設(shè)計,要用到工業(yè)仿真軟件。
“沒地方買,我自己寫的?!崩项^兒平靜回答。
張志清震驚——老頭兒工作了40多年,天天就琢磨這個管子。學(xué)機械出身,后來自學(xué)軟件,編寫熱控設(shè)計軟件。這不正是我們常說的“鐵杵磨成針”,把一件極小的事情做到極致嗎?
“40多年啊,那種堅韌和耐心,多么難得!”面對記者,張志清發(fā)出長長的感慨。
他敬佩這種堅韌和耐心。過去30多年,他也一直在做“一件事”——設(shè)計和建設(shè)風(fēng)云氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)。
天氣預(yù)報離不開氣象衛(wèi)星,但衛(wèi)星不可能自己做預(yù)報。操控衛(wèi)星,接收、處理并用好衛(wèi)星觀測到的數(shù)據(jù),從而做成天氣預(yù)報產(chǎn)品,難度不亞于送衛(wèi)星上天。
張志清的第一份工作是氣象衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收,但這個“開始”,是失落的。
1986年12月,北京郊外,寒風(fēng)從高聳的枯枝中穿過,留下刺耳的呼嘯聲。23歲的張志清站在一堵院墻前,對衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收的想象轟然坍塌。
農(nóng)田,到處都是農(nóng)田。被農(nóng)田包圍著的,是一座孤單的院子。院子足有100畝,但里面只有幾棟樓,越發(fā)顯得空蕩和冷清。
這就是北京氣象衛(wèi)星地面接收站?張志清不解,然后是巨大的失落。他走進(jìn)院子——設(shè)備在哪?看看天空——我們的氣象衛(wèi)星又在哪?
那時,地面站才剛開始建設(shè)。我國第一顆氣象衛(wèi)星風(fēng)云一號上天,還要在兩年后。
“那我們要做什么?能做什么?”張志清惶恐起來。
他有些動搖,甚至想過做別的。但很快,張志清發(fā)現(xiàn)自己忙了起來:鋪設(shè)電纜、測量接地電阻、安裝和調(diào)試設(shè)備、夜里爬上樓頂測定真北……對他來說,什么都是新鮮的。
“大家都沒做過這些工作,什么都不會、什么都要做的時候,真的很長知識!”憶起往事,張志清流露出的是欣喜,以及一點小得意。
怎能不得意?
1988年9月7日,風(fēng)云一號成功升空。很快,一條條線接續(xù)組成的衛(wèi)星云圖,滾動出現(xiàn)在地面站的圖像終端上。
“那可是咱們自己的衛(wèi)星,自己的觀測數(shù)據(jù)!”這么多年過去,那一刻仍能讓張志清激動。
接下來,是更深入的參與。學(xué)無線電出身的他,學(xué)起了自動控制和衛(wèi)星軌道計算,還一度成為編程高手。他改進(jìn)衛(wèi)星軌道預(yù)報軟件,使單軌道計算時間由30分鐘縮短至2分鐘。把專用的計算機控制系統(tǒng),改為通用的個人計算機,并研制相關(guān)硬件和軟件。在掌握這些核心技術(shù)的基礎(chǔ)上,將人工操作的衛(wèi)星接收設(shè)備,改成由計算機控制,在國內(nèi)首次實現(xiàn)該類設(shè)備的全自動化運行。
從專用到通用,從人工操作到自動化運行,“既便宜,又容易掌握”。張志清頗會“計算”:一臺好一點的個人計算機當(dāng)時只要1萬多塊錢,一套接口電路也才幾千塊錢,而之前的專用控制系統(tǒng)差不多得50萬元。
“用很少的錢,解決了一個大問題。”那種成就感無與倫比,讓他覺得背后的艱辛不值一提,“那時候腦子挺活,敢想,也敢干”。
如此這般,從安裝調(diào)試一套套設(shè)備,再到把這些設(shè)備組成一個個系統(tǒng),氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)一點點建立起來。
然而,有一天,張志清和團(tuán)隊又一次面臨“無事可做”。
那一天就如昨天那么近——1994年4月2日,即將發(fā)射的風(fēng)云二號在基地發(fā)生事故。這是我國第一顆靜止軌道氣象衛(wèi)星,可以在赤道上空與地球自轉(zhuǎn)保持同步,24小時盯住一個地方,進(jìn)行連續(xù)、高頻次觀測。
地面設(shè)備是專門為與靜止衛(wèi)星配套而設(shè)計研制的,衛(wèi)星上不了天,什么都干不了。一夜之間,張志清他們仿佛無用武之地了。
“有人開始離開?!彼碌牟皇鞘I(yè),而是擔(dān)心多年聚集的地面系統(tǒng)團(tuán)隊就此散了,“沒事干,人就會荒廢”。
要想留人,必須有事可做。張志清振奮起來:沒事,那就找事做!
做什么事?尋找地面系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),也就是給自己“找茬”。
衛(wèi)星不能上天,便模擬衛(wèi)星上天——研制衛(wèi)星模擬器,模擬衛(wèi)星在天上工作,構(gòu)成星地回路;模擬可能出現(xiàn)的各種故障,然后一一破解。
那是忙碌又孤獨的。天上沒有衛(wèi)星,他們只能跟自己較量,跟自己腦海中的那個“風(fēng)云”較量。
“衛(wèi)星終會上天,我們地面系統(tǒng)不能拖后腿!”張志清的想法很簡單。
1997年,風(fēng)云二號第一顆試驗星A星成功上天;2000年,第二顆試驗星B星升空。終于,迎來這一天——2004年10月19日,風(fēng)云二號C星發(fā)射成功,沒有“試驗”二字,是第一顆業(yè)務(wù)星,而且被世界氣象組織納入全球地球觀測業(yè)務(wù)衛(wèi)星序列。這也意味著,我國靜止氣象衛(wèi)星建立了穩(wěn)定的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。
與氣象衛(wèi)星觀測系統(tǒng)一起成長的,是張志清自己:從一名普通的工程師,到總設(shè)計師。2010年,他被同時任命為風(fēng)云二號和風(fēng)云四號地面應(yīng)用系統(tǒng)的總設(shè)計師。
一個人同時擔(dān)任兩個工程的總設(shè)計師,不多見。有更多事情等著他——實現(xiàn)風(fēng)云二號到風(fēng)云四號的升級換代。
風(fēng)云四號集輻射成像、閃電監(jiān)測和高光譜紅外大氣探測于一體,既要給地球云系和閃電拍照,還要給晴空大氣做“CT”。想實現(xiàn)這些功能,需搭載帶有指向鏡的成像儀和高光譜大氣探測儀。但它們會相互干擾,導(dǎo)致衛(wèi)星一直在天上“晃”。
怎么辦?有人建議借鑒歐洲方案——做兩顆星,分別搭載大氣探測儀和成像儀。但兩顆星的成本,顯然比一顆星高。一名老科學(xué)家站了出來:兩個儀器放在一顆衛(wèi)星上!
萬一失敗了呢?
“為什么就不會成功?沒做,怎么知道會失???”長期鉆研技術(shù)的張志清,心里有底氣。
他欽佩前輩科學(xué)家的擔(dān)當(dāng)和氣魄。這也正是他的愿望——不想“跟在別人后面干”。
沒有前例可循,沒有捷徑可走。圖像定位與配準(zhǔn)技術(shù),長時間對目標(biāo)“駐留”閉環(huán)控制技術(shù),多儀器、多任務(wù)和高時效星地系統(tǒng)控制技術(shù)……一個個技術(shù)問題需要突破,張志清喜歡“做別人沒做過的事”。
2016年,風(fēng)云四號A星成功發(fā)射,在世界上首次實現(xiàn)靜止軌道高光譜紅外大氣探測,我國第一次實現(xiàn)星載閃電監(jiān)測。這是全新技術(shù)體制的靜止氣象衛(wèi)星觀測系統(tǒng),與第一代相比,除了新增功能外,觀測效率提高18倍。
“直到現(xiàn)在,還沒有第二個國家把靜止軌道高光譜探測衛(wèi)星‘?dāng)[’上天?!睆堉厩宀辉佟爸t虛”,歐洲、日本也想“擺”,但都得幾年以后。
從跟跑、并跑,到部分領(lǐng)跑。如今,我國已成功將21顆風(fēng)云衛(wèi)星“擺”上天,在軌運行的有9顆。我國天氣預(yù)報準(zhǔn)確率從20世紀(jì)70年代的約50%,提高到現(xiàn)在的約90%。
這是數(shù)十年如一日的堅守和拼搏換來的。在張志清看來,他們這代人身上有一股勁兒,“就想做事,而且把事做好,做到極致”“就是往前沖,有多高沖多高”。
堅韌、耐心,張志清也成了這樣的老頭兒。去年,他退休了,但身上仍有勁兒——繼續(xù)研究太赫茲遙感及應(yīng)用技術(shù),彌補氣象衛(wèi)星光學(xué)遙感的不足。
“有了太赫茲技術(shù),天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率還可以更高!”他眼中仍有光。
(原標(biāo)題:“把事做好,做到極致”——記國家卓越工程師、國家衛(wèi)星氣象中心工程師張志清)
(來源:《光明日報》2024年7月18日08版?作者:陳海波?責(zé)任編輯:蘇杰西)