2016感動中國候選人孫家棟談北斗故事
導(dǎo)語:2010年底的一天,孫家棟在中國航天科技集團(tuán)的辦公室里接受了《中國新聞周刊》的專訪,評述北斗計劃發(fā)展歷程以及中國衛(wèi)星整體發(fā)展?fàn)顩r。下面是小編收集一些2016年度感動中國候選人物素材,歡迎查閱與借鑒,謝謝!
2016感動中國候選人孫家棟談北斗故事
——專訪“兩彈一星”功勛科學(xué)家孫家棟
“這里頭需要有很多技術(shù)力量,要靠我們自己。”
本刊記者/楊時 彭輝
需要用一大段的篇幅,才可能較完整地寫下孫家棟的頭銜。在學(xué)術(shù)上,他是中國科學(xué)院院士;如果結(jié)合當(dāng)今中國科學(xué)領(lǐng)域最炙手可熱的名詞如“北斗”“嫦娥”,那他是北斗導(dǎo)航衛(wèi)星第二代應(yīng)用衛(wèi)星的工程總師,也是中國探月工程總設(shè)計師;如果提及榮譽(yù),他是中國“兩彈一星”功勛科學(xué)家,國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者……
中國空間技術(shù)研究院在1967年成立之初,孫家棟擔(dān)任中國第一顆人造地球衛(wèi)星技術(shù)負(fù)責(zé)人。從此孫家棟開始與衛(wèi)星結(jié)緣,先后擔(dān)任了中國第一顆遙感探測衛(wèi)星、第一顆返回式衛(wèi)星的技術(shù)負(fù)責(zé)人、總設(shè)計師。在中國自主研制發(fā)射的100個航天飛行器中,由孫家棟擔(dān)任技術(shù)負(fù)責(zé)人、總設(shè)計師或工程總師的就有34顆,被業(yè)界公認(rèn)為中國的“衛(wèi)星之父”。
2010年底的一天,孫家棟在中國航天科技集團(tuán)的辦公室里接受了《中國新聞周刊》的專訪,評述北斗計劃發(fā)展歷程以及中國衛(wèi)星整體發(fā)展?fàn)顩r。
中國新聞周刊:衛(wèi)星導(dǎo)航功能是如何醞釀出來的?
孫家棟:1957年,蘇聯(lián)第一顆衛(wèi)星上天。在那個年代,上天很不容易,科學(xué)家們所有的精力都集中在怎么將衛(wèi)星送上去。至于送上去后干什么,當(dāng)然也有少數(shù)科學(xué)家證明研究,但重點(diǎn)還是集中在這個夢想—怎么樣擺脫地球引力的束縛,即上天。第一顆衛(wèi)星上天后,老百姓很激動很興奮,給科學(xué)家的震動也很大。
衛(wèi)星上天后,科學(xué)家們就開始想如何讓它為人類服務(wù)。衛(wèi)星有三個方面的用途:信息傳遞、信息獲取和導(dǎo)航。信息傳遞,比如說電視、通信。因?yàn)橛辛诵l(wèi)星,奧運(yùn)會才能一夜之間傳播到世界各地,才能成為一大筆盈利。
所謂的信息獲取,就是氣象衛(wèi)星、資源衛(wèi)星、天文衛(wèi)星等等。相當(dāng)于在衛(wèi)星上裝一個照相機(jī),通過這個方法觀測地球或者太陽等其他星星。美國剛剛宣布說發(fā)現(xiàn)了離地球最近的黑洞,形成的時間也很短,才30多年。這個發(fā)現(xiàn)對科學(xué)的推動是非常厲害的,這也就是依靠了衛(wèi)星的信息獲取功能。
再往下發(fā)展,科學(xué)家們就想,衛(wèi)星發(fā)射上去之后,能不能把衛(wèi)星當(dāng)成一個自然星體去觀察呢?這就講到了導(dǎo)航問題。人類航海,一開始就是用北斗星來導(dǎo)航,通過測量北斗星的'高度來換算出相應(yīng)的地球緯度。有了人造衛(wèi)星之后,能不能用它來導(dǎo)航呢?這個問題比較復(fù)雜。因?yàn)楸倍沸请x人們很遠(yuǎn),角度變化很小。此外,經(jīng)過人們長期的觀察,跟北斗星之間的相對位置是可以換算出來的。而人造衛(wèi)星圍繞地球轉(zhuǎn)動很快,觀察計算起來很難。所以帶著這個問題,科學(xué)家們開始想盡一切辦法,動了很多腦筋。
經(jīng)過大量科學(xué)研究之后,科學(xué)家們在理論上把這個問題摸索清楚了。一顆衛(wèi)星傳遞下來的信號,經(jīng)過處理以后,與地球的圓面交叉以后,在地面上畫個圓環(huán)。假設(shè)有兩顆衛(wèi)星,就畫個圓環(huán),兩個圓環(huán)一定有兩個交叉點(diǎn),所以當(dāng)你接到兩個衛(wèi)星的信號的時候,你一定在這兩個交叉點(diǎn)的其中一個。假設(shè)你能接到三顆衛(wèi)星的信號,那么第三顆星和這兩顆星間又有一個交叉點(diǎn),你所在那個交叉點(diǎn)一定是三顆星信號的交叉點(diǎn)。就這樣,利用天上三四顆衛(wèi)星傳下來的無線信號和地面的關(guān)系,經(jīng)過一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)處理以后,就可以做到精確定位。
但這又有另外一個問題:衛(wèi)星圍繞著地球在動,你怎么樣保證隨時隨地都能看見四顆星呢?所以,光有四顆星是不夠的,得圍繞地球多打星。這樣算來算去,得圍繞地球做一個網(wǎng),這個網(wǎng)里有24顆衛(wèi)星。
這個理論是美國人先提出來的。美國的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)圍繞地球發(fā)射24顆衛(wèi)星,就可以保證在人類活動的大部分地區(qū),任何時間地點(diǎn)都可以同時看到四顆星,可以滿足導(dǎo)航定位的問題。
中國新聞周刊:美國GPS開始發(fā)展的時候,你就有所接觸了嗎?
孫家棟:那個時候,中國剛剛粉碎“四人幫”,改革開放初期。1979年鄧小平到美國訪問,就向美國總統(tǒng)提出來采購兩個大項(xiàng)目,一個是通訊衛(wèi)星,一個是遙感衛(wèi)星地面接收站。后來,我第一次作為中國代表團(tuán)成員,到美國去采購?fù)ㄓ嵭l(wèi)星。代表團(tuán)里還有中國科學(xué)院和廣播電視部的同志。我們在美國停留40多天,和美國航天局的人接觸,給我印象特別深。當(dāng)時,GPS剛開始起步,他們給我們講,GPS是要提供全球性服務(wù)的。事實(shí)上,GPS系統(tǒng)也是一步一步不斷在調(diào)整和改進(jìn)。一開始,GPS的目的性很強(qiáng),就是為軍事服務(wù),但是辦成了以后,美國人就漸漸發(fā)現(xiàn)民用領(lǐng)域的作用特別大。
中國新聞周刊:中國的衛(wèi)星發(fā)展過程有什么特點(diǎn)?導(dǎo)航衛(wèi)星又是如何起步的?
孫家棟:1970年中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅”號上天以后,我感覺國家對于航天事業(yè)的指導(dǎo)方針是非常明確的,可以歸納為四個字,就是發(fā)展“急用”和“實(shí)用”項(xiàng)目。當(dāng)時,提出來先發(fā)展“尖兵”,也就是監(jiān)控衛(wèi)星。后來就開始研制返回式衛(wèi)星。前者是信息傳遞,后者就是信息獲取。在這個基礎(chǔ)上,就開始搞通訊衛(wèi)星,因?yàn)椴筷犘枰ㄓ。通訊衛(wèi)星沒上天以前,通訊就靠鐵路邊上的一排電線桿子。到了80年代初,就開始搞氣象衛(wèi)星。
80年代中期,有科學(xué)家開始反復(fù)探討衛(wèi)星導(dǎo)航問題,我印象最深的,是以陳芳允為代表提出的雙星定位理論。結(jié)合我們國家的特點(diǎn),經(jīng)濟(jì)實(shí)力的情況,以及在國際上的地位,科學(xué)家們在一塊反復(fù)研究這個問題。得出的第一個意見是,我們國家在那個年代暫時還沒有建設(shè)全球性衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的需求。其次,要結(jié)合國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,得有個長遠(yuǎn)的規(guī)劃。根據(jù)當(dāng)時中國的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,如果要搞一個全球性的衛(wèi)星系統(tǒng),經(jīng)濟(jì)上難以承受。第三,那個時候的技術(shù)水平也難以保障,如果搞全球的導(dǎo)航定位,技術(shù)上需要克服很多困難。
但是,我們也認(rèn)為,當(dāng)時國家雖然沒有全球性的需要,但從長遠(yuǎn)考慮,今后建立全球性的導(dǎo)航定位系統(tǒng),對于本國經(jīng)濟(jì)發(fā)展一定是需要的。
中國新聞周刊:北斗系統(tǒng)現(xiàn)在開始推廣民用,在應(yīng)用方面,北斗系統(tǒng)面臨什么挑戰(zhàn)?
孫家棟:我們要給使用者樹立信心,比如航天段的保證,不能說今天發(fā)六顆星,明天就壞三顆,那么誰還買你這個終端機(jī)?另外,地面管理等等也都是一套很復(fù)雜的系統(tǒng),要對用戶負(fù)責(zé),出現(xiàn)問題要給予及時有效的反饋與服務(wù)。此外,不能對軍用和民用區(qū)別看待。在和平時期,民用其實(shí)更重要。
總之,一定要讓用戶覺得方便可靠。GPS在市場上有如此大的份額,你不可能把他都擠出去。我的想法是,我們要加強(qiáng)和美國GPS的聯(lián)系,盡量做到互操作,同時不影響我們系統(tǒng)的獨(dú)立自主。也就是說,讓我們的用戶機(jī)既可以接受GPS的信號,又能接受北斗的信號,兩個信號可以同時綜合使用,提高精度。如果GPS搞“小動作”,可以把它關(guān)閉掉,我們自己的北斗可以獨(dú)立工作。這種芯片要靠我們自己開發(fā),別人是不可能給你開發(fā)的。所以,這里頭需要有很多技術(shù)力量,要靠我們自己。不過,我想,要開發(fā)個芯片也不是什么難事。
我們使用的所有終端設(shè)備,要特別強(qiáng)調(diào)國產(chǎn)化。假如到了2020年,北斗的產(chǎn)值是四五千個億,而其中有三千個億是買外國的零部件回來裝的,中國的附加值就一千個億——咱們千萬別干這個事。在這個問題上,國家要下決心。
關(guān)于北斗系統(tǒng)的應(yīng)用,我感覺當(dāng)前形勢還是很好的,各級領(lǐng)導(dǎo)都開始認(rèn)識到民用領(lǐng)域的重要性。我感覺再有個兩三年時間,北斗系統(tǒng)基本組成一個區(qū)域網(wǎng),到那個時候,北斗的應(yīng)用會達(dá)到一個高潮。
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