
馬晶(中)和譚立英(右)在『龍江楷模』頒獎現場。記者蘇強攝
黑龍江日報12月20日訊 『2017年4月12日,載有團隊制造的激光通信終端的實踐十三號高軌衛星發射入軌。在近4萬公裡遠的衛星與地面站之間,攻克光束「針尖對麥芒」般的高精度捕獲難題,成功實現光束信號的快速鎖定和穩定跟蹤。』日前在『龍江楷模』發布儀式頒獎現場,馬晶、譚立英夫婦回憶起那個時刻,依然激動不已。
馬晶和譚立英用近30年歲月的堅守,攻克了讓衛星快速實時傳回海量信息這一世界難題。實現了高軌衛星對地高速激光雙向通信試驗的圓滿成功,鑄就了聯天通地信息高速公路,開創了我國衛星激光通信發展的新局面,標志著我國在空間高速信息傳輸這一技術尖端領域走到世界前列,為後續天地一體化信息網絡國家重大科技工程奠定了堅實基礎。
緣起——一個『大膽』的課題
1991年,譚立英正在准備碩士論文的選題。她去北京圖書館查閱相關資料時,其中有一些關於衛星激光通信的文獻資料讓她眼前一亮,她預感到航天新領域將是國家發展所需要的。並且這個領域在國內是空白,要是選擇這個課題,其價值與意義可想而知。得知譚立英的選題,導師委婉地勸說:『你能否換一個方向,這個方向很難畢業。』這反倒激起了譚立英的斗志,選擇這個課題的念頭更加堅定:『中國需要衛星激光通信,我就要做好衛星激光通信科研工作。』
譚立英的這個選擇,獲得了丈夫馬晶的支持。馬晶的專業是應用物理,當時,他剛剛結束歐洲做訪問學者的經歷,回到國內也正在確立自己的科研方向。當他看到譚立英的科研方向,覺得很有前景,也非常具有挑戰性。馬晶決定與愛人一起,選擇這個具有前瞻性的課題。
沒有外界的支持,就意味著沒有科研經費來源。他倆從學校借來一間簡陋的地下室,將實驗室報廢的儀器撿來、重新組裝,拿出家裡的積蓄和微薄的工資向著心中的夢想邁進。
功夫不負有心人,夫妻倆靠著簡陋的設備完成了衛星激光通信的概念研究和單元技術研究,並初步掌握了關鍵技術。『兩彈一星功勛獎章』獲得者陳芳允院士在了解他倆的研究後,激動地說:『你們做得非常好!國家需要衛星激光通信,希望你們能繼續做下去。』此後,馬晶和譚立英陸續獲得了來自哈工大和航天五院的科研基金,他們的研究也逐步進入正軌,組建了哈工大衛星激光通信團隊。
成就——攻克光束『針尖對麥芒』高精度捕獲難題
『海洋二號』衛星工程項目2007年獲得國家立項批復,並確定在『海洋二號』衛星上進行星地激光通信試驗。馬晶任『海洋二號』衛星副總設計師,負責星地激光通信試驗,譚立英任星地激光鏈路系統總指揮。
在測試攻關階段,夫婦倆帶領團隊常常夜以繼日地一乾就是幾個月。『樣機對振動和溫度都非常敏感,只好選擇在後半夜調試。那時,大家經常整夜睡在實驗室裡,幾個人輪流調試……』譚立英回憶道。
成功了,地面終端成功捕獲到星上終端發出的光信號。2011年10月25日,我國首次星地激光通信試驗成功,『海洋二號』衛星與地面站之間的星地雙向激光通信實現了『對得准、捕得快、跟得穩、通得好』。馬晶、譚立英率領的哈工大衛星激光通信團隊因此摘得國家技術發明獎一等獎。
積年累月度寒窗,鋪就漫漫天光路。時隔六年,馬晶、譚立英教授團隊再次創造了奇跡。2017年4月12日,載有團隊制造的激光通信終端的實踐十三號高軌衛星發射入軌。他們攻克了多項國際難題,在近4萬公裡遠的衛星與地面站之間,攻克光束『針尖對麥芒』般的高精度捕獲難題,成功實現光束信號的快速鎖定和穩定跟蹤,且傳輸速率高、通信質量好,最高速率達每秒5吉比特,國際領先。
這個巨大的突破,意味著我們建立了一條聯天通地的雙向信息高速公路,使我國的信息技術實現了萬裡眼、順風耳。『整個科研過程非常耗心血,每一個小細節處理不當都可能導致顛覆性的失敗。』譚立英說,『項目要求的精度特別高,所以我們每時每刻對系統每一部分都要仔仔細細、認認真真地去做,包括一條線接得是否准確,螺絲擰得松緊,甚至環境的潔淨度,對灰塵的處理等等,這樣纔能確保我們上天的產品能達到這麼高精度的性能。』
未來——打造航天科技軍民融合創新新局面
在馬晶和譚立英看來,他們的成功,除了國家、省裡以及學校給予的大力支持,也離不開他們的團隊。『像我們團隊,就是把多個不同學科近百人聚集在一起,做一件難度很大、很難出成果的事情。但所有的人都兢兢業業,沒有抱怨。這樣的團隊文化,是我們願意留在哈工大,留在黑龍江做研究的重要原因。』
近30載執著攻堅、自主創新,馬晶、譚立英教授團隊實現了衛星激光通信終端從無到有、從重到輕、從高速到更高速、從低軌到高軌的重大跨越,構建了高軌、低軌和地面的激光通信試驗試用體系。同時,該技術還將用於天地一體化信息網絡工程等重大航天工程任務,在帶動產業發展的同時,打造航天科技軍民融合創新的新局面。2016年,馬晶、譚立英夫婦帶領科研團隊創辦了哈工大衛星激光通信技術股份有限公司。『今年5月投產,可年產百餘臺套衛星激光通信終端,這在世界范圍內還是首家。』如今,談起產業化,譚立英有信心做全世界最好、最先進的產品。因為,經過20多年的相互磨合,馬晶和譚立英不僅培養了一支過硬的科研團隊,也打造了衛星激光通信產品的產業生產鏈。
堅守在科研一線多年,馬晶、譚立英犧牲了陪伴家人的時間。父親生病,譚立英卻沒有時間去陪伴,直到父親已經昏迷,家裡人纔不得不告訴她,於是她和馬晶連夜冒雪開車趕到老家鞍山,纔得以見到父親最後一面。失去父親的傷痛還沒有愈合,時隔兩個多月,與她相處得親如母女的婆婆也離開了人世。然而,項目處在攻堅關鍵期,夫婦二人強忍悲痛,繼續奮戰在科研一線。那段時間,她白天鎮定地工作,晚上則自己偷著哭。
譚立英說,能為國家的科研事業做出貢獻,這是她人生最大的滿足,盡管她為此犧牲了很多普通人的快樂。從20多年前,她選擇了『衛星激光通信』這個世界空白的研究領域開始,為科研捨棄了所有的愛好。如今,當許多老同學都開始了安享退休時光,她也曾憧憬自己的退休生活,陪陪女兒,出去旅游,可是現在都放棄了。當別人勸她健身的時候,她只想能睡個好覺。
盡管科研已經達到了世界領先的高度,但在馬晶和譚立英看來,這僅僅是序曲,『下一步的任務更艱巨,我們的目標是在天上圍著地球建一個光網絡,實現全球實時高速通信,讓我們國家整個信息傳輸能力處於巔峰的地位,這就是我們的夢想。』