什麼是時間?
生物學家說:“時間就是生命。”
經濟學家說:“時間就是金錢。”
物理學家說:“時間是四維時空的一個維度。”
哲學家說:“時間是一張白紙,卻可以擁有無限的可能。”
藝術家說:“時間是一片土壤,能長出奼紫嫣紅的花朵。”
……
而衛星導航專家則說:“時間,是衛星導航的心臟。”
確實如此。導航定位建立在時間基準之上,天地間時間越同步,誤差越小,導航定位精度越高。換言之,衛星導航定位精度取決於星載原子鐘的授時精度。因此有人說:“玩衛星導航,說到底就是玩時間。”
星載銣鍾四輪洽談失敗
星載原子鐘目前的主要種類有銣原子鐘和氫原子鐘。北斗二號快速組網,不僅需要先進的星載銣鍾,而且要求批次研製、批次生產。中國星載銣鍾技術專家們面臨著從未有過的壓力與考驗!
雖然早在北斗一號工程啟動之前,中國就開始佈局星載銣鍾研發,並寫入國家“八五計劃”,成立了中國空間技術研究院西安分院與中國科學院武漢物理與數學研究所聯合、北京無線電計量測試研究所與北京大學聯合的兩支攻關隊伍,開展星載銣鍾基礎研究,但研製程序一直很緩慢。
在此情況下,北斗一號星載銣鍾只能從美國引進。美國公司不僅爽快答應了,而且合同簽訂順利,交貨準時,沒有丁點兒磕磕碰碰。
美國在高技術行業的產品出口,一向門檻甚高,這次為何“合作愉快”?其實這很好理解:北斗一號沒有連續導航功能,且定位精度要求不高,對進口星載銣鍾效能指標要求較低。
北斗二號星載銣鐘的引進就不同了。北斗二號導航定位精度要達到世界先進水平,首先星載銣鍾就要“趕超一流”,要求授時精度比北斗一號星載銣鍾高出好幾個數量級。
如此高效能的星載銣鍾,再向美國引進,就很難符合美國相關規定了。於是,中國把目光轉向瑞士的一家公司。這家瑞士公司是一傢俱有悠久鐘錶研製歷史的老牌企業,形成了自己獨特的研製風格,自認為是業內做得最好的公司之一,業務遍佈全世界,不僅歐盟伽利略衛星導航系統使用他們的星載銣鍾,就連美國也向該公司進口產品。
這家瑞士公司的老闆帕斯卡既是企業家,又是科學家,談吐幽默,性格豪爽,待人坦誠。楊長風、謝軍率中國代表團首次前往該公司,帕斯卡就開誠佈公地說,為了公司利益,他很想做成這筆大買賣,但同樣是為了公司利益,他不能得罪歐盟和瑞士政府,否則會得不償失。言外之意,這筆生意只能在北斗二號所需星載銣鍾效能指標和歐盟允許出口產品指標之間找平衡。
結果,雙方第一次接洽,中方代表提出產品效能指標後,帕斯卡說,中方的這些條件他都接受,但他不能保證什麼時候做出來和能否做出來,即使做出來也不能保證能得到歐盟和瑞士政府的批准。
這豈不等於說,貨款我先收下,但有沒有貨給你,我不知道。這等買賣自然成不了。
然後,瑞士公司又提出,為能讓歐盟和瑞士政府順利放行,雙方簽訂合同時把產品指標寫低些,而把實際交貨產品效能做高些。這樣瞞天過海,中國沒有絲毫主動權,完全指望別人的誠信與良知,也有些不靠譜。
如此這般,雙方几次洽談均無果而終。中國北斗衛星研製箭在弦上,瑞士公司也擔心如此下去導致買賣不成。因此,在第四次洽談時,中方几乎把產品指標要求壓到了底線,瑞士公司也答應盡力去做政府的工作,稍稍放寬出口許可標準。雙方在談判桌上你來我往近二十個小時,總算找到了大家都能接受的平衡點,草擬了合同。哪知,雙方正準備簽字時,突然得到訊息,瑞士政府出口許可標準極為嚴格,任何企業、任何人都不能越雷池一步。
結果,進口星載銣鐘的第四輪洽談又失敗了!
從公司返回賓館的路上,大家一言不發,但心裡都憋得慌,恨不得在路旁的樹幹上踢兩腳才解氣。已是凌晨時分,街道上一片靜謐,唯有楊長風、謝軍等幾個人的腳步聲,沉悶地在街巷裡迴響。
謝軍終於憋不住了,嘆了一聲說:“我們也不能怪帕斯卡,他也盡力了。”
楊長風說:“這樣談下去,也不知道何時才有結果,看來我們不能把星載銣鍾這個賭注完全押在進口上。這種關鍵技術只有自己幹,才能完全擺脫受制於人的局面,才能真正抓住主動權!”
謝軍說:“我們是該下這個決心了!”
楊長風說:“對,回去我們就布這個局!”
為發揮交叉優勢,2005 年,北斗工程“兩總”組建中科院武漢物數所、中國空間技術研究院西安分院(聯合蘭州空間技術物理研究所)、北京無線電計量測試研究所(聯合蘭州空間技術物理研究所)三支研製團隊,形成穩固的“三足鼎立”態勢,對星載銣鍾這個衛星導航領域的技術制高點發起了堅定頑強的攻勢。
作為“北斗重鎮”、衛星有效載荷研製的主力軍、國家星載銣鍾最早佈局的單位之一,在星載銣鍾這場大會戰、大決戰中,中國空間技術研究院西安分院豪情滿懷、志在千里:“我們要成為突圍戰的先鋒隊!”
雖然國內已有三十年銣鍾研究歷史,但高效能產品一直處於試驗階段,而要想實現星載,銣鐘的精度又要比地面產品提升三個數量級,工程難度非常大,因此專家們都說:“星載銣鐘的研製,是一項耗費生命的事業。”
這句話有三層含義:一是銣鍾效能的提升,需要充分考慮各個部元件的細微差異,透過整機反覆精細調整逐步最佳化產品效能,調整的次數成百上千。二是每一個引數除錯難度都非常大,都需要放到真空罐裡測試十幾個小時才能看到結果,起早貪黑便成了他們的工作常態。三是每解決一個問題,哪怕再小的問題,都要經過反反覆覆的折騰,如為了去掉一個可調電容,他們對單元電路進行了十幾輪的設計改進和長達數月的試驗驗證;為了解決銣燈真空下過熱的問題,他們輪流值守在真空罐旁,一守就是好幾天……
為讓“慢性子”的星載銣鍾研製跑出快節奏、高效率,他們只能“以百米衝刺的速度跑完一個馬拉松”。
在關鍵技術攻堅時期,每名團隊成員只做“加法”不做“減法”:工作時間,只許加班,不許請假;任務節點,只能前提,不能後推。結果,連續九個月,全體團隊成員平均加班八百多個小時,沒有休息一天(包括節假日、雙休日),也沒有一人請假。他們比上級要求的期限,提前一年拿出星載銣鍾正樣產品。
這是中國航天史上的第一個高效能星載銣鍾。得知這一喜訊,中國航天科技集團的領導驕傲地對記者說:“六七十年代我們有原子彈,現在我們有原子鐘!”
2006 年,它搭乘育種衛星順利升空。試驗結果顯示,各項技術指標良好,完全達到航天標準。它標誌著我國具備了獨立自主開展星載銣鍾研發的能力,成功打破了少數航天強國在星載銣鍾領域的壟斷與封鎖。
聽到這個訊息,幾乎所有的北斗人都大大地舒了一口氣:“中國總算有自己的星載銣鍾了。”
有了它,我們就打破了該領域的技術壟斷。
有了它,當別人在談判桌上提出苛刻條件時,我們就可以輕鬆應對。
有了它,當別人傲慢地對著我們說“NO”時,我們就能說聲“再見”,然後像徐志摩在《再別康橋》中寫的那樣,輕輕朝他揮揮手,瀟灑地離開,“不帶走一片雲彩”!
2007 年4 月14 日,中國空間技術研究院西安分院研製的星載銣鍾首次伴隨北斗二號首星發射入軌。
隨著北斗三號系統建設的醞釀與立項,中國空間技術研究院西安分院在星載銣鍾技術攻堅戰場上繼續向著體積更小、效能更精的方向進軍。作為牽頭抓總單位,與蘭州空間技術物理研究所聯合研製出的新一代星載銣鍾,頻率穩定度提高了十倍,達到世界先進水平,直接推動了北斗全球導航系統定位精度由十米級跨越到米級,測速、授時精度同步提高一個數量級。
至今,中國空間技術研究院西安分院已為我國北斗二號、北斗三號導航系統提供數十批次的國產化星載銣鍾,並且全部表現良好。北斗三號副總設計師謝軍不無自豪地說:“當初別人封鎖我們,不賣給我們星載銣鍾。現在,我們的國產星載銣鍾比外國的還好用!”
美方發貨空心機殼,欺人太甚
北斗一號系統副總師、“雙星”研製總指揮李祖洪,也是位學術底蘊厚實、工程經驗豐富的“老航天”。
1988 年,我國東方紅三號通訊衛星工程上馬後不久,透過與美國公司多輪協商,雙方終於簽訂了從美國進口某星載部件的合同。1990 年,李祖洪受國家派遣,帶隊前往美國公司考察產品生產環境和質量。哪知他們剛一進美國公司大門,就立刻被人盯上了,而且對方盯得不加任何掩飾,就像影子般不離左右,恨不能上廁所都跟著你,時刻把眼睛睜得圓圓的,盯著你的一舉一動。人家為什麼要盯你?還不是你比人家落後,要防著你偷竊別人先進的東西。更讓李祖洪氣憤的是,他帶著代表團回國後,美方公司竟以子虛烏有的“不可預見的風險”為由,拒絕向中方交貨,而當中方向他們索要前期預付的鉅額款項時,他們又拒不退還。中方几經交涉甚至抗議,美方才答應交貨。當中方開啟美國公司發來的產品時,卻發現全是一些空心機殼!這簡直欺人太甚!那些空心機殼,就像一把把利刃,一直紮在李祖洪的心頭,扎得他心裡隱隱作痛,一直痛了幾十年。他在痛中堅定了一個信念:航天核心技術引不進、買不來,再難也要自己搞!從那以後,李祖洪一直致力於推動航天產品國產化,為航天工程尤其是北斗衛星導航系統核心技術自主可控而奮力拼搏。
20 世紀末,某型號工程上馬,李祖洪受命帶人前往歐洲洽談衛星太陽能帆板引進事宜。沒想到洽談一開始,對方就以“不可預見的風險”為由斷然拒絕。李祖洪不再纏著對方求情,掉頭就帶著談判團隊回到國內,建議上級立刻啟動太陽能帆板國產化研究。經過兩年多艱難探索,吃盡苦中苦,克服難中難,他們終於研製出自己的衛星太陽能帆板。李祖洪說:“衛星對於造星人來說,就像一個個孩子。”在他心裡,用進口元器件研製的產品,雖然也是孩子,但總有一種“抱養”的感覺,只有用自己生產的元器件研製的衛星,那才真叫自己的孩子,一看見它們,心裡就感到親切,就覺得自豪與驕傲。
中國空間技術研究院大廳裡,立著一面雄偉的衛星牆,研究院成立以來研製的所有衛星名字都繪刻在牆上,其中不少是李祖洪主持或參與“撫養”長大的“孩子”。每次經過那裡,看到那些“孩子”,他就會情不自禁地哼唱起《打靶歸來》:
日落西山紅霞飛
戰士打靶把營歸 把營歸
胸前紅花映彩霞
愉快的歌聲滿天飛
……

《中國北斗》山東文藝出版社
中國北斗的26年,中華兒女的26年,全都在這本《中國北斗》之中。(可在噹噹網購買)
本書是山東文藝出版社於2021年出版的第一部講述中華兒女26載頑強奮鬥、攻堅克難、獨立自主地建設北斗全球衛星導航系統的報告文學。
它以北斗系統建設時間為橫線,以各分系統團隊攻克重重難關為縱線,透過“雙星定位系統”建設,“快捕精跟”技術攻關,晝夜打造地面運控系統等故事,呈現了北斗一號“凝眸神州”的崛起過程;透過積極爭取國際合作共同開發頻率資源,攻克星載原子鐘,加速衛星研製,設計獨特“中國星座”等故事,呈現了北斗二號“放眼亞太”的成長曆程;透過攻克星間鏈路,引入競爭機制,組織火箭快速發射等故事,呈現了北斗三號“極目寰球”的壯大路程。
作
者
簡
介
龔盛輝,湖南江永人,我國科技報告文學代表作家之一,中國作家協會會員,湖南省報告文學學會副會長。作品曾獲中宣部精神文明建設“五個一工程”獎。1994年開始文學創作,創作出版長篇報告文學《鑄劍》《向著中國夢強軍夢前行》《決戰崛起》《中國超算》《國防之光》和長篇小說《絕境無淚》等。
大咖 · 推薦
該作品立意高遠,既有深厚的歷史回望,更有現實國際科技的激烈競場面,更重要的是展示了中國“北斗人”的堅韌與奮進的科學精神,人物形象鮮活感人。
——何建明
這是一部書寫國之重器的大書,是一部力透紙背、情透紙背的大書。
——孟繁華
《中國北斗》是文學真實全面深入接觸表現中國北斗衛星導航系統的最早最新作品。
——李炳銀
我相信,《中國北斗》問世後,重視這部作品的不僅是國人,也會有一些外國人,只要他們驚歎於中國衛星導航事業上發生的傳奇,希望瞭解中國現代科技迅猛發展的故事,就會從書中得知,中國有這樣一批專業精英,他們的聰明與智慧、執著態度與獻身精神,相當程度上決定了中國將不斷崛起的廣闊前景。
——胡平