执着坚守30年攀登卫星激光通信领域科技之巅 记哈工大航天学院教授马晶谭立英夫妇|龙头新闻全媒体

马晶(中)和谭立英(右)在“龙江楷模”颁奖现场。 本报记者苏强摄

□本报记者谭湘竹

“2017年4月12日,载有团队制造的激光通信终端的实践十三号高轨卫星发射入轨。在近4万公里远的卫星与地面站之间,攻克光束‘针尖对麦芒’般的高精度捕获难题,成功实现光束信号的快速锁定和稳定跟踪。”日前在“龙江楷模”发布仪式颁奖现场,马晶、谭立英夫妇回忆起那个时刻,依然激动不已。

马晶和谭立英用近30年岁月的坚守,攻克了让卫星快速实时传回海量信息这一世界难题。实现了高轨卫星对地高速激光双向通信试验的圆满成功,铸就了联天通地信息高速公路,开创了我国卫星激光通信发展的新局面,标志着我国在空间高速信息传输这一技术尖端领域走到世界前列,为后续天地一体化信息网络国家重大科技工程奠定了坚实基础。

缘起——一个“大胆”的课题

1991年,谭立英正在准备硕士论文的选题。她去北京图书馆查阅相关资料时,其中有一些关于卫星激光通信的文献资料让她眼前一亮,她预感到航天新领域将是国家发展所需要的。并且这个领域在国内是空白,要是选择这个课题,其价值与意义可想而知。 (下转第九版)


(上接第一版)得知谭立英的选题,导师委婉地劝说:“你能否换一个方向,这个方向很难毕业。”这反倒激起了谭立英的斗志,选择这个课题的念头更加坚定:“中国需要卫星激光通信,我就要做好卫星激光通信科研工作。”

谭立英的这个选择,获得了丈夫马晶的支持。马晶的专业是应用物理,当时,他刚刚结束欧洲做访问学者的经历,回到国内也正在确立自己的科研方向。当他看到谭立英的科研方向,觉得很有前景,也非常具有挑战性。马晶决定与爱人一起,选择这个具有前瞻性的课题。

没有外界的支持,就意味着没有科研经费来源。他俩从学校借来一间简陋的地下室,将实验室报废的仪器捡来、重新组装,拿出家里的积蓄和微薄的工资向着心中的梦想迈进。

功夫不负有心人,夫妻俩靠着简陋的设备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。“两弹一星功勋奖章”获得者陈芳允院士在了解他俩的研究后,激动地说:“你们做得非常好!国家需要卫星激光通信,希望你们能继续做下去。”此后,马晶和谭立英陆续获得了来自哈工大和航天五院的科研基金,他们的研究也逐步进入正轨,组建了哈工大卫星激光通信团队。

成就——攻克光束“针尖对麦芒”高精度捕获难题

“海洋二号”卫星工程项目2007年获得国家立项批复,并确定在“海洋二号”卫星上进行星地激光通信试验。马晶任“海洋二号”卫星副总设计师,负责星地激光通信试验,谭立英任星地激光链路系统总指挥。

在测试攻关阶段,夫妇俩带领团队常常夜以继日地一干就是几个月。“样机对振动和温度都非常敏感,只好选择在后半夜调试。那时,大家经常整夜睡在实验室里,几个人轮流调试……”谭立英回忆道。

成功了,地面终端成功捕获到星上终端发出的光信号。2011年10月25日,我国首次星地激光通信试验成功,“海洋二号”卫星与地面站之间的星地双向激光通信实现了“对得准、捕得快、跟得稳、通得好”。马晶、谭立英率领的哈工大卫星激光通信团队因此摘得国家技术发明奖一等奖。

积年累月度寒窗,铺就漫漫天光路。时隔六年,马晶、谭立英教授团队再次创造了奇迹。2017年4月12日,载有团队制造的激光通信终端的实践十三号高轨卫星发射入轨。他们攻克了多项国际难题,在近4万公里远的卫星与地面站之间,攻克光束“针尖对麦芒”般的高精度捕获难题,成功实现光束信号的快速锁定和稳定跟踪,且传输速率高、通信质量好,最高速率达每秒5吉比特,国际领先。

这个巨大的突破,意味着我们建立了一条联天通地的双向信息高速公路,使我国的信息技术实现了万里眼、顺风耳。“整个科研过程非常耗心血,每一个小细节处理不当都可能导致颠覆性的失败。”谭立英说,“项目要求的精度特别高,所以我们每时每刻对系统每一部分都要仔仔细细、认认真真地去做,包括一条线接得是否准确,螺丝拧得松紧,甚至环境的洁净度,对灰尘的处理等等,这样才能确保我们上天的产品能达到这么高精度的性能。”

未来——打造航天科技军民融合创新新局面

在马晶和谭立英看来,他们的成功,除了国家、省里以及学校给予的大力支持,也离不开他们的团队。“像我们团队,就是把多个不同学科近百人聚集在一起,做一件难度很大、很难出成果的事情。但所有的人都兢兢业业,没有抱怨。这样的团队文化,是我们愿意留在哈工大,留在黑龙江做研究的重要原因。”

近30载执着攻坚、自主创新,马晶、谭立英教授团队实现了卫星激光通信终端从无到有、从重到轻、从高速到更高速、从低轨到高轨的重大跨越,构建了高轨、低轨和地面的激光通信试验试用体系。同时,该技术还将用于天地一体化信息网络工程等重大航天工程任务,在带动产业发展的同时,打造航天科技军民融合创新的新局面。2016年,马晶、谭立英夫妇带领科研团队创办了哈工大卫星激光通信技术股份有限公司。“今年5月投产,可年产百余台套卫星激光通信终端,这在世界范围内还是首家。”如今,谈起产业化,谭立英有信心做全世界最好、最先进的产品。因为,经过20多年的相互磨合,马晶和谭立英不仅培养了一支过硬的科研团队,也打造了卫星激光通信产品的产业生产链。

坚守在科研一线多年,马晶、谭立英牺牲了陪伴家人的时间。父亲生病,谭立英却没有时间去陪伴,直到父亲已经昏迷,家里人才不得不告诉她,于是她和马晶连夜冒雪开车赶到老家鞍山,才得以见到父亲最后一面。失去父亲的伤痛还没有愈合,时隔两个多月,与她相处得亲如母女的婆婆也离开了人世。然而,项目处在攻坚关键期,夫妇二人强忍悲痛,继续奋战在科研一线。那段时间,她白天镇定地工作,晚上则自己偷着哭。

谭立英说,能为国家的科研事业做出贡献,这是她人生最大的满足,尽管她为此牺牲了很多普通人的快乐。从20多年前,她选择了“卫星激光通信”这个世界空白的研究领域开始,为科研舍弃了所有的爱好。如今,当许多老同学都开始了安享退休时光,她也曾憧憬自己的退休生活,陪陪女儿,出去旅游,可是现在都放弃了。当别人劝她健身的时候,她只想能睡个好觉。

尽管科研已经达到了世界领先的高度,但在马晶和谭立英看来,这仅仅是序曲,“下一步的任务更艰巨,我们的目标是在天上围着地球建一个光网络,实现全球实时高速通信,让我们国家整个信息传输能力处于巅峰的地位,这就是我们的梦想。”


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