北斗首发星达七成是新技术
今年是我国北斗三号全球导航卫星建设的关键年，这些天，负责卫星研制的上海微小卫星工程中心进入紧张的“备战”阶段。这支团队尽管年轻，平均年龄仅31岁，却与暗物质卫星、量子卫星、天宫二号伴随卫星以及二氧化碳监测卫星等一个个航天领域的响亮名字紧紧地联系在一起。
2014年8月，中科院着手研究所分类改革试点工作。去年12月，上海微小卫星工程中心在中科院率先行动首批研究所分类改革验收中唯一全票通过且排名第一。这次改革持续了26个月，期间发射了13颗卫星，占中心成立14年发射卫星总数的68%。分类考核绩效，激励实实在在“过去，几年才做一颗卫星。未来，要满足一年研发和批产30颗以上卫星的需求，内部的组织架构已不适应。”上海微小卫星工程中心主任于英杰说。过去如果接到研发卫星的重大任务，只能临时调配人手组成一支“机动部队”，往往感觉力量不足。现在设置了通信卫星、遥感卫星和科学卫星3个总体部，使得各类卫星都有了“归宿”，一改以往临时搭建“草台班子”的尴尬，就算遇到“攻坚战”，也能随时组成一支有战斗力的队伍。“这次改革的一大亮点，就是分类绩效考核。”于英杰介绍，过去整个中心是一个考核体系，不同的岗位都是一个考核标准。现在按照任务的不同，以重大成果产出为导向，实行分层分类考评体系。跑项目的，关键看中了多少标拿了多少任务；做新技术的，则可以沉下心来做研究，以3年为一个考核周期。为调动科技人员的积极性和创造性，中心施行末位淘汰。两年来，有的员工绩效成绩不高，或者选择离开，或者流动到其他更合适的岗位。这种并非走过场，而是“真刀真枪”的改革，在这支以年轻人为主的队伍中，成了实实在在的激励。想别人不敢想，评委为设计吃惊有了一个好的机制，最终激发的是创新力——想别人不敢想，做别人不曾做。在竞标暗物质卫星时，上海微小卫星工程中心让评委们都大吃一惊——设计团队提出的是以载荷为中心的设计理念。要知道，多年来，我国卫星研发都是以平台为中心。打个比方，原来以“车”为中心，运载的“货物”要迁就“车”，如果“货物”尺寸太大，或分量太重，就只能改。因此，往往造成“车”比“货物”重得多，发射一次卫星实际搭载不了很多东西。这次，上海微小卫星工程中心提出的是根据“货物”来做“车”，也就是为载荷量身定做平台。这一设计颠覆的不仅仅是重量比例问题，更是设计理念的改变。以载荷为中心，结构是个挑战，能否经受力学振动试验更是一道坎。这支团队无惧困难，不仅优化了结构，仅框架面板结构一项，就减重30%，使得载荷更加紧凑，还处理好了平台振动的风险。最后，整颗卫星重1.8吨，其中载荷1.4吨，平台只有450公斤，完全颠覆了过去卫星的载荷与平台比例。暗物质卫星首席科学家常进为此感慨地说，丁肇中先生在国际空间站领衔的阿尔法磁谱仪实验，仪器重达7.5吨，花费了20亿美元，而中国的暗物质卫星用了不到5亿人民币，功能差不多，但分辨率更高，可观察的谱段也更多。“这几年，中心发射的卫星都是开创性的工作。”北斗全球导航卫星首发星的整星重量只有800多公斤，功能密度的提高大大提升了卫星的可靠性。在这个“瘦身”过程中，整颗星采用的新技术占比超过70%，而航天领域有条不成文的规定，一般卫星上采用新技术的比例不会超过30%。去年8月，量子卫星搭载的稀薄大气科学实验卫星，在世界上首次实现了在100公里—150公里轨道的飞行，这是迄今运行轨道高度最低的人造卫星。以往，这个高度由于阻力大外热流大，“飞机上不去、卫星下不来”，小卫星中心的设计团队勇敢抛弃了传统卫星的构型，采用“流线型”设计，原本计划卫星绕地球飞3圈就算大功告成，没想到飞了60多圈，获取了珍贵的全球稀薄大气密度分布数据。领先创新研究，两颗卫星又将立项2015年底，上海微小卫星工程中心研发了一颗重仅2公斤的立方星，用来采集全球民航、船舶和北极航道信息，当时用的推进器是从瑞典进口的。两名工作不久的年轻人琢磨着，能否用上我们自己的推进器？仅用了一年多时间，他们就交出了“答卷”。这样的事例不胜枚举。一技傍身的他们如果跳槽到互联网和通信行业去，收入可以提高两三倍，但他们却一直坚守在航天科研岗位上。自从去年10月接到北斗三号导航卫星的任务，导航团队至今只休息了3天。不觉得苦和累吗？这些年轻人的回答却是，“将来可以自豪地对孩子说，你们用的北斗导航，我也参与了！”作为我国卫星技术创新研究的先锋队和科学卫星的主力军，在暗物质卫星和量子卫星的基础上，上海微小卫星工程中心将承担中科院空间科学先导专项即将立项的“爱因斯坦探针（EP）”和“先进天基太阳天文台（ASOS）”两颗空间科学卫星的研制任务。同时，还有两个重大国际合作空间科学卫星计划：中法天文卫星（SVOM）和中欧太阳风-磁层相互作用全景成像卫星（SMILE）正在实施。
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