开拓、传承、发扬，让人生在空间探测战线上闪光——记风云二号卫星空间环境监测设备研制团队

中国科学院国家空间科学中心空间环境探测研究室风云二号卫星空间环境监测设备研制团队，在空间环境探测领域持之以恒、不懈探索十余载，2012年初迎来又一“开门红”收获。由该团队研制的空间环境监测设备，作为主要载荷随风云二号F星于1月13日8时56分在西昌卫星发射中心成功升空。

风云二号F星空间环境监测设备可全天候实时监测预警太阳大气活动变化及地球静止轨道空间环境带电粒子扰动，对灾害性空间天气事件进行预警。

老一辈艰难起步谋开创

回溯风云二号卫星空间环境监测设备的立项过程，我国空间环境探测与研究领域学术带头人之一、国家空间科学中心副总工程师朱光武功不可没。

上世纪80年代末，国内尚未普遍认识到空间环境可能对卫星造成的破坏性影响，卫星立项时并不将空间环境探测需求纳入考虑范畴。空间环境探测研究室整合成立之初，时任室主任的朱光武在多年从事空间环境探测研究的经验中，清楚认识到空间环境监测对卫星安全保障的重要作用，为争取所研设备在卫星上的搭载机会，他积极奔走呼吁。

1990年，风云一号卫星由于发生单粒子翻转事件引发计算机程序混乱，导致卫星姿态失控。为此，朱光武再次向国家有关部门提出务必重视空间环境扰动对卫星在轨安全的重要影响,在“风云二号”卫星立项之初,请求卫星总体重视空间环境探测的作用，卫星总体同意搭载空间环境监测设备。

在风云二号01批和02批研制任务中,由于卫星在重量、功耗、安装位置等方面的资源十分紧张，卫星总体努力给空间环境监测设备提供支持,但可用资源十分有限。朱光武、林华安等曾参与开创我国空间环境探测的前辈们，带领研制团队想方设法克服困难，自筹经费启动研制工作。经过刻苦攻关，倾注了大量心血，成功完成了01批空间环境监测设备（包括一台太阳X射线探测器和一台空间粒子探测器）的研制。

度过了艰难的起始阶段后，空间环境监测设备在太空中大展身手：1997至2000年，风云二号01批2颗卫星上搭载的空间环境监测设备成功运行并获得了大量重要探测成果：1997年警报和监测到了两起太阳质子事件，开始了我国天基空间环境实时监测警报服务,时任国务院副总理李岚清为风云二号卫星空间环境监测设备的探测成果作了重要批示；在2000~2001年的太阳活动峰年期间成功警报了所有强太阳质子事件和强磁暴，为我国卫星的在轨安全保障做出了重要的贡献，先后在2003和2004年获北京市科学技术奖一等奖和国家科学技术进步奖二等奖。

朱光武在1998年当选全国政协委员后，多次针对国产卫星研制和应用等问题提交提案，为我国空间环境探测事业发展积极呼吁。目前年近七旬的他，和研究室年轻人一起，仍然奋斗在科研一线，指导和帮助年轻同志从事空间环境探测研究工作，为促进我国空间环境探测事业的跨越发展做出了贡献。

中生代稳步发展奠基础

空间环境探测研究室副主任、风云二号03批卫星空间环境监测设备主任设计师梁金宝研究员，参与了01批卫星空间环境监测设备的研制，并具体负责02批卫星空间环境监测设备的研制。自2004年至2008年，风云二号02批发射3颗卫星上均搭载了空间环境监测设备（包括太阳X射线探测器和空间粒子探测器），沿用了01批产品稳定的探测性能指标和技术状态，并结合多年积累的探测数据开展深入研究，发现了磁暴后辐射带异常持续增强等一批重要科研成果。

对多年前的一次排除故障过程，梁金宝至今仍然记忆犹新。02批卫星太阳X射线探测器采用气体传感器技术，在进行整星热真空试验时突然出现高压放电现象。大年三十不得不将仪器从卫星拆下取回，整个春节，梁金宝及研制团队成员都在加班加点排查故障，最终发现是由于传感器焊嘴处一螺母在真空环境下内部气体缓慢释放，导致放电现象。该问题及时得到解决。

“航天工程无小事”，梁金宝说，哪怕是一点点细微的故障，都有可能造成不可挽回的失败。从事航天工程，就必须细致周到考虑、全力以赴解决，保证工程任务零事故，也为后期研制提供了宝贵经验。

正是充分认识到航天产品必须严格把好质量关，研究室主任王世金研究员亲自出任风云二号空间环境监测设备质量负责人，在研制中做出了大量贡献，共同铸就了空间环境探测的“风云”事业。他们作为领导和导师，对年轻人开展指导，成功培养出一支年轻而可靠的队伍。

“75”后开拓创新在成长

刚刚发射的“风云二号”F星也是03批首发星，03批卫星空间环境监测设备在01批和02批的成功技术基础和宝贵经验上进行了继承和创新发展，设备由原来的两台增加到三台，分别是太阳X射线探测器、高能质子重离子探测器和高能电子探测器。技术状态也有很多创新之处：太阳X射线探测器采用了硅漂移传感器（SDD），对X射线探测具有极高的能谱分辨能力，提高了对X射线低端能谱的探测能力；高能质子重离子探测器和高能电子探测器提高了应用传感器的数量，大幅度扩展了探测的能量范围,对探测能道进行精细划分；采用了偏转磁场技术，提高了对带电粒子的抗干扰能力。

负责03批卫星空间环境监测设备研制的，是一支平均年龄30岁的年轻队伍，但在研究室多型号任务并举的锻炼中，已经积累了丰富的航天工程经验。

韦飞，03批卫星空间环境监测设备副主任设计师并负责具体研制工作，这名年轻的“75后”，朴实沉稳，在他身上集中体现了这支研制团队具备的优秀特质。本科毕业于清华大学，后在空间中心进行硕、博士深造并留中心工作，自2000年起即投身风云二号卫星相关工作。

起初参与的是02批卫星空间环境监测设备的定标试验。中国科技大学国家同步辐射实验室，每次定标试验只提供2至3天的可用时间，在异常紧张的时间内，研制人员要通过同步辐射产生的X射线完成太阳X射线探测器的各项探测性能指标的定标试验，完成对产品性能状态的最终确认。为了提高时间利用效率，韦飞和同事日以继夜争分夺秒地进行试验，既要模拟卫星自旋状态，还要花很长时间手动找准和调整不可见的X射线小光斑的探测位置，以及太阳模拟光源的视场配合的时间精度，进行一遍又一遍精细能量扫描定标试验……不眠不休只为实现最佳试验条件，抓紧保质完成任务。一场定标试验结束后，人困得“走路直打晃儿”。

数年磨砺与成长，韦飞逐步担起重任，2007年起负责主持对空间环境监测设备主要设备新一代太阳X射线探测器的研制。“时间特别紧张，责任特别重大”，韦飞用了两个“特别”描述重任在肩的感受。03批卫星空间环境监测设备在国内首次成功应用了高能谱分辨能力的硅漂移传感器（SDD）探测技术。硅漂移传感器作为一种国际上先进的软X射线探测手段，复杂程度高，技术应用难度大，又是国内首次使用，没有任何研发经验可以借鉴。韦飞等人从零开始，在短时间内苦下功夫从头开始摸索原理。开始研制历经困难，但并没有达到预期的探测性能，但他们并没有气馁，而是继续潜心研究，直至完全吃透技术，使产品性能得到突飞猛进的提升。目前该设备性能指标和能道划分参数与美国地球同步轨道环境卫星（GOES）同类设备的能道参数一致，数据处理能力也与国际实现接轨，而这完全靠一股“钻”劲拼搏完成。

项目的顺利实施完成，“得益于所有参与人员的刻苦攻关和无私奉献精神”，韦飞反复提到这支团结协作、互相理解支持的团队。荆涛、张焕新等同事负责另两台设备——高能质子重离子探测器研制和高能电子探测器研制，张斌全、冷双很好地完成了同步辐射定标试验工作；负责物理设计、抗电子干扰设计与仿真的王月、张申毅；负责可靠性的徐颖；负责半导体传感器研制的高萍；负责机械机构设计与设备装调的董永进、安雅雅；负责产品质量的王国会；负责数据应用处理的王春琴、常峥等完成了各项重要工作，团队的年轻人通过这一任务的锻炼，已成长为国家空间科学中心的业务骨干。

紧张忙碌的科研工作使得团队成员常常无法兼顾家庭。卫星总体航天科技集团八院位于上海，部分成员在工作需要时过上了“双城生活”，有的一年大半年时间奔波于京沪两地，有的则远离家人长期驻扎在上海，为的就是及时满足用户和总体要求的全部条件指标，尽心尽力将技术状态做到最好，确保工程任务万无一失。

团队里基本都是“75后”年轻人，大家尽心尽力提高工作效率，熬夜加班是常事。年轻人深知自己肩负的重任，再辛苦也没有人抱怨，倒是室领导体谅青年科研人员的压力和辛苦，到晚上12点了赶他们回去休息。“因为我们从事的工作有意义，并且肩负一份责任”，研制工作过程的精细、辛劳，贯穿始终的正是这份责任心。

2012年1月，卫星承载希望发射升空。2012至2014年正值太阳活动峰年，空间环境监测将增强对太阳耀斑、磁暴、高能带电粒子等灾害性事件的预报能力，产生更多的创新成果，为我国及周边国家空间天气预警、气象预报和防灾减灾发挥重要作用。

风云二号卫星空间环境监测设备研制团队历经三代人拼搏，时刻绷紧弦，丝毫不松懈，充分发扬了业务过硬、勇于奉献、敢于拼搏的风格。“我们这里的年轻人个个都很优秀”，梁金宝说，除了风云二号系列卫星，该研究室还承担了其他大量的型号任务。正是有数支像该团队这样的优秀队伍，该研究室自成立以来，在我国空间环境探测技术领域起到了不可或缺的引领作用，并将持续繁荣发展，做出更多创新贡献。