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中法合作第一位明星背后的故事
时间:2019-09-11 17:34:39 来源:科学实验在线 作者:匿名



中法海上卫星轨道示意图(来源:航天东方红卫星有限公司)

12月初,在轨运行一个多月的中法海洋卫星首次获得海洋电力环境数据。

这是中法合作生产的第一颗卫星。从酿造到诞生花了13年时间。 2005年,中法两国签署了中法天文合作和海事领域的行政协议。 2009年,中法海洋卫星项目正式成立。

第一批数据被归还,中国科学院国家空间科学中心(以下简称航天中心)的一组科学家非常兴奋。这是他们交换十多年青年的第一个结果。

挑战:“我们希望做更有意义的事情”

2005年,在签署中法合作行政协议时,人们只知道中法应共同开发和发射海洋卫星。但是,应该使用哪些特定的卫星以及携带的载荷是未知的。

“最初的计划是为法国和中国提供装载,以提供发射。但是从科学目标的角度来看,我们希望做一些更有意义的事情。“中法海洋卫星微波散射仪主任,中心空间中心副主任董晓龙和研究员回忆起《中国科学报》记者的采访。

不久,在国家卫星海洋应用中心的领导下,中方成立了一个小组,讨论和选择中国科研机构提出的各种负荷计划。最后,采用了董晓龙航天中心提出的微波散射仪方案,该负荷将高精度地测量风况。

由于法国的载荷目标是对波浪的高精度测量,中国人选择使中法海洋卫星成为能够准确测量风浪条件的卫星。

“风和海浪的各种元素之间存在着复杂的系统。目前,世界上已经建立了许多风浪模型,但要实现精确预测或进一步优化和改进模型,有必要对这些要素进行更加完整的观察。确保模型准确,准确,“董小龙说。

但是,中国提出的提案也是过去从未尝试过的解决方案。

过去,人们使用微波来测量风的大小和方向。有两个主要系统,使用多个固定扇形光束或旋转扫描笔光束。但是,这两种系统各有利弊。前者具有固定的观察角度,但观察带较窄,并且在法国和法国负荷的重叠所覆盖的区域中存在观察间隙。后一观察带较宽,但观察角度较小。并且扫描天线体积庞大,扫描对卫星干扰很大。为了提高测量精度,更好地实现中法两个负荷的联合观测,董晓龙和他的团队决定将这两种解决方案结合起来。这种做法是世界上第一次。

“新系统的散射仪在国内外都没有实例。从模拟到负载实现,我们一路摸索,一直有很多问号。在地面测试中,我们反复验证。直到卫星去了“中国 - 法国海洋卫星微波散射仪副主任朱迪说。

停滞不前:“紧紧的绳子突然断了。”

参与中法海洋卫星发展的研究人员经历了近四年的痛苦经历。然而,对于朱迪来说,这种痛苦可能更为深远。

Judy从博士毕业后,加入了中法海洋卫星有效载荷的开发。中法海洋卫星是他参与的第一颗卫星。这也是他第一次担任负责硬件设计工作的副主任设计师。

然而,他没想到的是,最初计划在2014年或2015年发射的卫星的停滞期超过三年。

2012年初,卫星即将进入正确的阶段。美国组件出口政策突然发生变化,因此法国负荷中使用的许多组件无法在此卫星上使用。因此,法国方面只能替换所有这些组件,重新设计和验证需要很长时间。

“在此之前,我们的时间非常紧张。我们经常在进行最后一次实验时安排下一次测试。员工精神也高度集中。到2012年,该项目突然陷入停滞状态,在我的心中感受到了。字符串似乎突然断了,有些很尴尬,“朱迪说。

尽管起伏不定,但两国科学家的卫星开发工作仍未停止,卫星接口等技术解决方案仍在继续发展。

直到2015年1月,中法两国政府签署了谅解备忘录,才决定继续推广中法海洋卫星。 2016年初,这个停滞了近四年的项目正式重启。

此时,新的问题又来了。 “因为我们等了4年,我们的负载面临着大量组件到期的问题,这对项目资金和进展提出了挑战。”朱迪说。重启后,项目直接从已经结束的初始阶段进入正常阶段。为了赶上进度,这个阶段比项目停滞前的进展更加激烈。 “它与重新制作几乎相同,必须重新检查设计,并且必须重新筛选组件。”朱迪说。

收获:“桌子上的一个人正从太空中心出去。”

如今,经历过挑战和曲折的中法海洋卫星观测和数据处理取得了重要进展,取得了第一批海洋动力环境数据,但航天中心研究人员的工作尚未结束。

对于中法海洋卫星微波散射仪,云日生等数据预处理项目负责人来说,关键工作才刚刚开始。

“这是一个新的系统负载,在调试数据处理软件时可能会遇到一些新问题,因此我们的工作一直比较紧张。”芸日生说。

董晓龙告诉记者,在开发中法海洋卫星微波散射仪时,航天中心的研究人员负责从原理研究,负荷开发到数据处理的整个连锁工作。

更有意思的是,虽然除了航天中心之外还有其他科研单位参与此链,但其他科研单位的许多实际参与者与航天中心有着不可分割的联系。

“每次我们开会时,都有一张桌子。在一张桌子上,大多数人都是从这个空间的中心出来的。”董小龙笑着说。

参与海面风场反演的南京信息科技大学教授林文明,曾任董晓龙的博士生。 “在2009年项目成立之前,我们两个人参加了每次会议。在他的学习期间,他的医生负责负荷系统的预设计,模拟和演示。”董小龙说。

除了林文明坐在桌前,还有国家卫星海洋应用中心中法海洋卫星项目主任郎一言和北京航天信息技术有限公司研究员鲍庆六。谁也在太空中心使用过微波炉。遥感技术实验室已经接受了早期的学术培训。

自中法海洋卫星发展至今已有十多年,航天中心本身已经积累并完成了一批新一代的人才。朱迪就是其中之一。 “在国际合作中,中国和法国相互学到了很多东西。在学习过程中,我们也积累了一批人才。随着数据的出现,更多的学生将参与这个项目。”朱迪说。 (完)(来源:科学网www.sciencenet.cn倪思杰)

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