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星地激光通信研究获奖:夫妇俩20载执著攻坚

来源:生活报2015-01-15 我要评论(0 )   

近日,2014年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂举行。哈尔滨工业大学马晶教授、谭立英教授团队成功进行星地激光通信链路试

 近日,2014年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂举行。哈尔滨工业大学马晶教授、谭立英教授团队成功进行星地激光通信链路试验,获得代表我国发明创造最高水平的奖项——国家技术发明奖一等奖。从1991年的一篇硕士毕业论文到2011年的我国首次星地激光通信链路试验的圆满成功,马晶、谭立英团队用20余年的执著攻坚,实现了星地激光链路快速捕获、稳定跟踪和高质量通信,也标志着我国在空间高速信息传输领域走在了世界前列。

  因一篇外国文献 瞅准研究方向

  1991年的秋天,哈尔滨工业大学物理系年轻女教师谭立英为准备硕士论文,只身从哈尔滨赶往北京。在北京图书馆内一篇关于卫星激光通信技术的外国文献吸引了她的目光,看完全文后,她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。所谓卫星激光通信,就是用“激光光束”把卫星与卫星、卫星与地面链接起来,通过激光进行高速信息传递。卫星激光通信的信息传输能力远大于微波卫星通信。“是的!这就是我要研究的方向!”谭立英暗下决心,并迫不及待地把想法告诉了丈夫马晶。

  马晶毕业于哈工大物理系,曾在世界上最大的粒子物理实验室——欧洲核子中心做访问学者。分析了谭立英搜集的有限资料后,马晶沉默了。当时,国外对该技术的细节进行了严格封锁,而当时在中国,卫星间微波通信尚没实现,更不用说更超前的卫星激光通信技术了。思考良久,马晶说:“咱们一起来做吧”,一句轻描淡写的话为这个决定“一锤定音”。毕业论文题目确定了,但马晶和谭立英需要一切从零开始。没有实验室,他们就借了一间潮湿的地下室;没有实验仪器,他们就找来废旧仪器进行修理;没有启动经费,他们就用马晶出国积攒的钱开展研究……这一年,马晶35岁,谭立英34岁。

  组建百人团队 执著攻坚20余年

  从1991年到1995年,1000多个日夜的论证和试验,他们初步掌握了卫星激光通信的关键技术。但因没有经费支持,4年的研究几乎让夫妻俩“倾家荡产”。1995年秋谭立英到航天部争取支持。几经辗转,谭立英经503所研究员姜昌介绍找到中国卫星测量、控制技术的奠基人之一,“两弹一星功勋奖章”获得者陈芳允院士。陈芳允当即表示:“国家需要激光通信,不要有任何顾虑。”之后两年,哈工大为他们提供3万元科研基金。1997年他们又获得航天五院8万元预研基金支持。

  为更好地开展研究,马晶、谭立英组建了一支科研团队。历经20年的发展,团队已从最初的两个人发展成由百余师生组成的科研基地。长期的攻坚,致谭立英身体严重透支,有时走路都能摔倒。

2000年团队的基础研究终于取得阶段性成果,他们决定向工程化研究进军。2001年3月24日,该项目通过了国防科工委系统一司在北京召开的空间数字激光通信技术论证会,并获得经费支持。

  2007年1月,海洋二号卫星工程项目获得国家立项批复,并确定在海洋二号卫星上进行星地激光通信试验。马晶担任海洋二号卫星副总设计师,谭立英任星地激光链路系统总指挥。经过4年攻关,2011年8月16日6时57分,“海洋二号”卫星在太原卫星发射中心成功升空。2011年10月25日,我国首次星地激光链路试验取得成功。这一年,马晶56岁,谭立英55岁。

  星地激光对接成功 夫妻俩哭了

  2011年10月25日早6时许,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卫星终端发出的光信号,期待已久的“小光斑”终于出现在屏幕上——这,意味着试验成功了。马晶、谭立英一直紧盯监测屏幕的眼睛湿润了。

  试验成功后,谭立英亲自做了6个菜:红焖肉、涮羊肉、汆酸菜、拌黄瓜、柿子炒鸡蛋和西葫芦炒鸡蛋。没有大餐桌,团队的所有人围着乒乓球案子完成了难忘的聚餐。团队成员们感慨万千,“我们并不比外国人聪明,我们的优势在于团队的勤奋和团结。”

  2013年,星地激光链路试验项目获国防发明特等奖,并入选“中国高等学校十大科技进展”。虽然任务圆满完成了,但在马晶和谭立英看来,这仅仅是序曲,“我们今后的目标是建立寿命更长、链路更远、数据传输量更大的天地一体化激光高速信息网络,实现天地高速互联。”

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