晚上10點(diǎn)鐘，夜空中已綴著點(diǎn)點(diǎn)繁星，長(zhǎng)春理工大學(xué)電子信息工程學(xué)院微波技術(shù)研究所里，還是一片忙碌的景象。“這個(gè)接口電路需要重新設(shè)計(jì)”“這組遙控遙測(cè)指令需要再核對(duì)下”……電腦前，長(zhǎng)春理工大學(xué)“深空通信與成像”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、電子信息工程學(xué)院副教授陳磊一邊指導(dǎo)青年教師復(fù)盤方案，一邊又強(qiáng)調(diào)起深空探測(cè)任務(wù)的重要性。

所謂深空探測(cè)任務(wù)，是指人類通過(guò)航天器對(duì)月球及更遠(yuǎn)的地外天體與宇宙空間開(kāi)展的探測(cè)活動(dòng)，其核心目標(biāo)是突破地球引力場(chǎng)，進(jìn)入太陽(yáng)系乃至更廣闊的星際空間。2004年，中國(guó)探月工程正式立項(xiàng)，命名為“嫦娥工程”，拉開(kāi)了中國(guó)深空探測(cè)的序幕。

“我們團(tuán)隊(duì)主要從事深空成像技術(shù)及組網(wǎng)通信技術(shù)的研究和相關(guān)系統(tǒng)研制工作，成立10余年來(lái)，團(tuán)隊(duì)參與了很多我國(guó)重大深空探測(cè)任務(wù)，并承擔(dān)了多項(xiàng)商業(yè)航天載荷研制工作。近5年間，團(tuán)隊(duì)交付的各項(xiàng)載荷及地面設(shè)備就超過(guò)30臺(tái)套。團(tuán)隊(duì)雖然平均年齡只有30歲，但已擁有國(guó)家發(fā)明專利20余項(xiàng)，獲得省級(jí)以上科技進(jìn)步獎(jiǎng)2項(xiàng)，成果應(yīng)用于國(guó)家重大深空探測(cè)項(xiàng)目8項(xiàng)。”陳磊說(shuō)。

地月合照 實(shí)現(xiàn)“零”的突破

在長(zhǎng)春理工大學(xué)微波技術(shù)研究所的照片墻上，地月合照的影像格外引人注目。信息與通信工程專業(yè)2023級(jí)碩士研究生丁鑫說(shuō)：“這張照片，是探月工程三期再入返回飛行試驗(yàn)器通過(guò)我們團(tuán)隊(duì)研制的相機(jī)拍攝的，代表著我們團(tuán)隊(duì)的開(kāi)拓創(chuàng)新精神！”

陳磊回憶，2012年11月，他的老師陳殿仁教授帶著他組建團(tuán)隊(duì)，承接起試驗(yàn)器雙分辨率相機(jī)的電子學(xué)研制工作。這款深空探測(cè)相機(jī)不僅要求高分辨率，還要求當(dāng)相機(jī)所處環(huán)境場(chǎng)景和光照都發(fā)生快速變化，或是當(dāng)相機(jī)遠(yuǎn)離目標(biāo)（如在月球軌道單拍地球）時(shí)，在圖像大部分區(qū)域會(huì)呈現(xiàn)黑色場(chǎng)景的情況下，保證成像目標(biāo)不過(guò)曝。

“團(tuán)隊(duì)馬上開(kāi)始仔細(xì)琢磨，制定研制方案、進(jìn)度及工作安排?！标惱谡f(shuō)，但萬(wàn)事開(kāi)頭難，大家很快發(fā)現(xiàn)航天項(xiàng)目和其他行業(yè)的項(xiàng)目不一樣。比如，項(xiàng)目有小型化、低功耗的要求，所以部分設(shè)計(jì)必須使用工業(yè)級(jí)芯片。如何在使用工業(yè)級(jí)芯片實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小型化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，同時(shí)達(dá)到空間環(huán)境適應(yīng)性要求，是個(gè)難題。

隨著一次次日月交替，交付時(shí)間越來(lái)越近，團(tuán)隊(duì)成員壓力很大，便吃住在辦公室，多次對(duì)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。一轉(zhuǎn)眼到了臘月二十八，正當(dāng)團(tuán)隊(duì)打算趁著新年休整兩天時(shí)，陳磊接到了一個(gè)電話：“測(cè)試相機(jī)的試驗(yàn)安排在了臘月二十九。”于是，團(tuán)隊(duì)立馬放棄休整，趕赴北京。

功夫不負(fù)有心人。2014年4月，深空探測(cè)相機(jī)的正樣件交付。2014年11月，探月工程三期再入返回飛行試驗(yàn)器服務(wù)艙，在距離地球54萬(wàn)公里、距離月球92萬(wàn)公里處，拍攝了清晰的地月合影圖像。

“項(xiàng)目的圓滿完成，幾乎成了學(xué)校里的爆炸性新聞，全校師生爭(zhēng)相來(lái)看這組照片。”電子信息工程學(xué)院副教授趙爽說(shuō)，“之后，我也主動(dòng)申請(qǐng)加入了團(tuán)隊(duì)，不為別的，就為這份開(kāi)拓創(chuàng)新的精神?！?/p>

這樣的精神，一直影響著這支年輕的團(tuán)隊(duì)。

丁鑫回憶起加入團(tuán)隊(duì)的第一個(gè)項(xiàng)目——仰望一號(hào)地檢圖采設(shè)備研制：“一開(kāi)始調(diào)試設(shè)備時(shí)，由于我的軟件設(shè)計(jì)問(wèn)題，設(shè)備無(wú)法正常發(fā)送相機(jī)傳來(lái)的圖像。陳老師寬慰我，年輕人，遇到問(wèn)題并不可怕，要抬起頭來(lái)，才能跨越科研路上的障礙。在陳老師的鼓勵(lì)下，我完善了軟件代碼，順利完成了任務(wù)。”

如今的丁鑫，每次領(lǐng)到新任務(wù)后，都會(huì)去研究所看地月合影。“陳老師和其他老師的故事激勵(lì)著我們，只要沉得住氣、坐得住冷板凳、認(rèn)真去學(xué)、盡力去做，一定能夠?qū)崿F(xiàn)‘零’的突破?！倍■握f(shuō)。

敢于擔(dān)當(dāng) 年輕的心靈更要經(jīng)得住考驗(yàn)

2021年6月11日，國(guó)家航天局在天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器著陸火星首批科學(xué)影像圖揭幕儀式上，公布了由祝融號(hào)火星車拍攝的著陸點(diǎn)全景、火星地形地貌、“中國(guó)印跡”和“著巡合影”等影像圖。陳磊介紹，分離拍攝探頭拍攝的圖像通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳送到火星車，再由火星車通過(guò)環(huán)繞器中繼傳回地面，使用了團(tuán)隊(duì)的研發(fā)成果——無(wú)線信號(hào)組網(wǎng)傳輸系統(tǒng)。

時(shí)間回到2016年，團(tuán)隊(duì)接到了天問(wèn)一號(hào)項(xiàng)目某分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師的電話，讓團(tuán)隊(duì)探索如何實(shí)現(xiàn)火星車與著落平臺(tái)同框合影成像。

“以往，相機(jī)都安裝在火星車上，這次任務(wù)要求相機(jī)與火星車分離，因此產(chǎn)生了供電和無(wú)線組網(wǎng)通信兩大難題?！必?fù)責(zé)天線設(shè)計(jì)的趙爽說(shuō)，“特別是無(wú)線組網(wǎng)通信，這項(xiàng)技術(shù)在深空應(yīng)用中‘前無(wú)古人’?！?/p>

接受任務(wù)后，團(tuán)隊(duì)就沒(méi)閑著。模擬火星環(huán)境的測(cè)試地點(diǎn)選在茫茫大漠。趙爽回憶說(shuō)，有時(shí)大家大清早出來(lái)，中午對(duì)付一口盒飯，晚上九十點(diǎn)鐘才能返程，胳膊都曬爆了皮。

梅花香自苦寒來(lái)。影像圖傳回地球的那一刻，團(tuán)隊(duì)很多人都流下了眼淚?！吧羁諟y(cè)控不僅是技術(shù)的挑戰(zhàn)，更是對(duì)技術(shù)人員毅力和智慧的考驗(yàn)?！钡孛鏈y(cè)試系統(tǒng)負(fù)責(zé)人、電子信息工程學(xué)院副教授劉穎說(shuō)。

“‘壓力大’是科研工作者的常態(tài)。但我們這支年輕的隊(duì)伍，更能化壓力為動(dòng)力?！眻F(tuán)隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）軟件開(kāi)發(fā)負(fù)責(zé)人、電子信息工程學(xué)院副教授孫榮春介紹，剛接到任務(wù)時(shí)，他不知從何下手。

“沒(méi)有參考，還要面對(duì)大量的實(shí)驗(yàn)。有時(shí)候一個(gè)指標(biāo)的測(cè)試需要進(jìn)行幾百次實(shí)驗(yàn)?！睂O榮春說(shuō)，“幾乎每個(gè)任務(wù)都是多個(gè)單位和部門聯(lián)動(dòng)，時(shí)間緊張，起早貪黑都是常事，也沒(méi)什么假期和周末?！?/p>

記得有一次，孫榮春凌晨3點(diǎn)鐘才離開(kāi)辦公室。校園里除了滿天星光，只有研究所還有點(diǎn)點(diǎn)燈光。“心懷‘國(guó)之大者’，就是要敢于擔(dān)當(dāng)，善于作為。我們?cè)赣脠?jiān)守，在深空探測(cè)之路上前行。”孫榮春說(shuō)。

璀璨星空 做一群朝氣蓬勃的“追星人”

今年8月底，好消息再次傳出，團(tuán)隊(duì)突破了深空WiFi6寬帶組網(wǎng)技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)不僅能在載人工程、太空空間站和探月工程中實(shí)現(xiàn)載荷之間的無(wú)線互聯(lián)，而且信號(hào)傳輸速度將極大提高。

“這給了我們團(tuán)隊(duì)一個(gè)特別大的鼓勵(lì)，也是我在新學(xué)期初收到的最振奮人心的消息。”一大早，在研究所備課的團(tuán)隊(duì)硬件開(kāi)發(fā)負(fù)責(zé)人、電子信息工程學(xué)院博士生李冠典說(shuō)道。

“團(tuán)隊(duì)有一套在實(shí)踐中摸索形成的教學(xué)理念——現(xiàn)代化管理，高效率學(xué)習(xí)，長(zhǎng)短期規(guī)劃，與時(shí)代發(fā)展需求對(duì)接。”李冠典解釋，加入團(tuán)隊(duì)的碩士生要先完成實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃的專業(yè)基礎(chǔ)課程，夯實(shí)理論基礎(chǔ)，從而提高學(xué)術(shù)素養(yǎng)，然后根據(jù)個(gè)人研究方向?qū)W習(xí)相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，在工程實(shí)踐中嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試工作，以適應(yīng)未來(lái)的工作需求。

“10月份后的每個(gè)周六下午，我就要帶著師弟師妹學(xué)習(xí)。”對(duì)于付出，李冠典并不覺(jué)得辛苦，他說(shuō)自己也是這樣成長(zhǎng)起來(lái)的。

孫榮春說(shuō)，團(tuán)隊(duì)依托科研項(xiàng)目，形成了獨(dú)特的培養(yǎng)模式，不僅傳承著載人航天精神，還創(chuàng)新結(jié)合每名學(xué)生的基礎(chǔ)、性格、愛(ài)好等制定專屬培養(yǎng)方案。同時(shí)，以副教授、講師、博士、碩士生為梯隊(duì)建設(shè)人才隊(duì)伍，副教授和講師負(fù)責(zé)具體技術(shù)方向，在科研實(shí)踐中不斷培養(yǎng)人才。

如今，團(tuán)隊(duì)已發(fā)展到36 人，涵蓋系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、FPGA軟件設(shè)計(jì)、嵌入式軟件設(shè)計(jì)、天線設(shè)計(jì)及深度學(xué)習(xí)算法設(shè)計(jì)等方向，核心成員所掌握的技術(shù)已覆蓋整個(gè)項(xiàng)目的研制周期。

“從嫦娥登月至今，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在我國(guó)航天行業(yè)默默耕耘了13個(gè)年頭，從‘很多基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)資料都無(wú)從獲取’到‘形成了一整套完善的技術(shù)流程和技術(shù)質(zhì)量管控流程’。未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)服務(wù)國(guó)家深空探測(cè)任務(wù)和衛(wèi)星遙感任務(wù)需求，做一群朝氣蓬勃的‘追星人’。”陳磊說(shuō)。

（記者 任爽 通訊員 唐慧宇）

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