文/張 喆 張城瑋 王玉琦
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破解航天測控專家李恒年的“快樂密碼”
文/張喆張城瑋王玉琦

李恒年已在航天測控領域默默耕耘了20多年,從最基礎的測控數(shù)據(jù)處理,到研究提出控制最優(yōu)估計方法;從衛(wèi)星機動軌道確定,到航天器姿態(tài)控制;從多星共位控制,到衛(wèi)星編隊穩(wěn)定性設計,一系列科研成果讓人贊嘆。
頭戴學術桂冠的他,卻始終強調“快樂工作、快樂生活”。短暫的休息時間,他最喜歡聽許巍和Dido的民謠來緩解疲勞;除了專業(yè)書籍,他最愛讀的書是英文原版《冰與火之歌》,覺得“喬治·馬丁塑造了1800多個人物,這比科學創(chuàng)造還神奇”;最近他還在喜馬拉雅APP上聽完了《三體》第一部;休息時他最愛的運動就是去秦嶺騎行……
同事們都說,李恒年是個“快樂的科學家”。
讓記者感興趣的是,天天和抽象的數(shù)學公式、枯燥的測控數(shù)據(jù)打交道的李恒年,他的快樂從哪里來?
1992年夏天,25歲的李恒年和女朋友袁靜,即將于國防科大計算機系研究生畢業(yè)。之前,清華大學早有意向,希望他們可以去任教。他卻一門心思說服了袁靜,一起分配到了西安衛(wèi)星測控中心。
從此兩人在這里安了家、扎了根。
那個年代,航天還是個冷門工作。西安衛(wèi)星測控中心的測控任務一年甚至幾年才能有一次,工作生活條件也很艱苦。有人笑話他“傻”,只有妻子知道他心里的想法。早在研二的時候,李恒年就聽過一個關于中國“兩彈一星”發(fā)展和世界航天現(xiàn)狀的學術報告。正是這場報告,讓青年李恒年熱血沸騰,暗暗把理想樹在了浩瀚星辰間。
李恒年本科是蘭州大學數(shù)學系畢業(yè),研究生又學計算機。正好趕上那個年代正大抓“三產”,中心便把他調配到了BP尋呼臺工作,成了一名為尋呼機編程的“程序猿”。
夢想照進現(xiàn)實,其間的巨大反差并沒有消磨李恒年的信心和耐心。他很快發(fā)揮了自己的特長,編寫的程序可靠穩(wěn)定,尋呼臺用戶越來越多,業(yè)務紅紅火火,單位效益月月見漲。但他心里還一直掛著“天上的事兒”,日常工作之余,他把精力大多放在了測控軟件鉆研上,常自己跑到測控技術部旁聽同事們討論測控問題。
當時,正趕上中心即將執(zhí)行一顆返回式衛(wèi)星測控回收任務。任務聯(lián)調時,地面測控站頻繁出現(xiàn)數(shù)據(jù)中斷、丟失等現(xiàn)象,技術人員一籌莫展。通過翻閱技術資料,李恒年敏銳地意識到,沿用了20多年的數(shù)據(jù)處理算法,已遠遠落后于當時計算機水平的發(fā)展。原因找到了,問題迎刃而解。“這個事情其實并不難,只是大家不愿意做”,謙虛歸謙虛,這個尋呼臺來的小伙子名氣越來越大,1994年,中心便把他選調到了測控技術部軟件室。
能夠直接投身航天事業(yè),讓李恒年感到如魚得水,渾身都有使不完的勁。20多年過去,李恒年先后獲得了10多項國家和部委級科技進步一、二等獎,個人先后入選新世紀百千萬人才工程國家級人選,被表彰為“全國優(yōu)秀科技工作者”,拿上了政府特殊津貼。名聲在外,許多科研機構和大型企業(yè)對他青眼有加,有個企業(yè)知道李恒年父母都患有重病、一直想接到西安照顧卻苦于沒有條件,就直接跟他拍大腿:“只要你來,立馬給套別墅!”但李恒年始終不為所動,一一婉言謝絕。自從他的人生軌道同航天軌道緊緊連在一起,便再也沒有分開。
這種選擇同樣讓一些人不理解,李恒年說,“能在自己熱愛的事業(yè)中找到人生價值,就等于心靈找到了家,這事拿多少錢也換不來!”
現(xiàn)在,西安衛(wèi)星測控中心每年要完成數(shù)十次航天器測控任務,在太空遨游的“中國星”也有100多顆,任務非常飽滿。
“作為航天測控‘國家隊’,不能光滿足于任務完成,那不是搞科研,更談不上什么創(chuàng)新。”在專業(yè)領域,李恒年喜歡跟自己較勁。
1996年,李恒年開始關注和研究解決某型衛(wèi)星遠地點變軌過程軌道確定問題。到2013年,李恒年就此問題出版了專著《衛(wèi)星機動軌道確定》。有人疑惑,為什么時隔17年,你還在對這個問題糾纏不休?李恒年自有道理:當年雖然解決了算法的收斂問題,但收斂速度緩慢且精度有限,這離我們內心的標準還差得太遠。
2001年,經過5年研究,結合“嫦娥一號”衛(wèi)星測控實踐經驗,李恒年提出了機動軌道確定的第二代方案,解決了算法快速收斂問題。又經過5年的持續(xù)跟進,他提出了第三代方案,部分解決了濾波滯后和跟蹤精度問題,但精度還是沒達到他心中的標準。又經過了大約5年,他在2010年提出了第四代解決方案,收斂速度和軌道精度又得到大幅提高。現(xiàn)在,他已經把研究第五代方案的任務,交給了團隊里的年輕人。
從當初某個試驗任務的具體問題,上升為一個技術研究問題,進而再上升為一個科學問題,李恒年的學問越做越深,也越做越快樂。有人說,在難題面前,他用的是數(shù)學的方法,引發(fā)的卻是人們在哲學層面的回味和思考。
倡導“快樂”的李恒年也常犯愁。如何立足世界航天發(fā)展大勢,不斷尋找和突破中國航天測控新的科研增長點,是他強烈危機和憂患的根源。如今的李恒年又在思考一個新的問題:衛(wèi)星越來越多,故障類型今后肯定也會越來越多,能不能給衛(wèi)星建個數(shù)字化檔案?在中心領導的大力支持下,“數(shù)字衛(wèi)星”應用研究成為宇航動力學實驗室新的重點攻關方向。用數(shù)字方式全面描述衛(wèi)星,從而實現(xiàn)故障輔助診斷甚至軌道機動模擬等。此項研究要跨越數(shù)學、力學、控制工程學等多個學科,很多都是未知領域,難度可想而知。但李恒年很高興,不僅僅是因為實現(xiàn)了他在實驗室再造一顆衛(wèi)星的夢想,更因為他明白,這種多學科融合的創(chuàng)新探索必將助推整個航天測控水平的大幅提升。
“人不能總在自己舒服的領域做事。不做難事,就會永遠停留在表面。”李恒年這樣說。

李恒年與國外專家進行多星共軌談判

李恒年帶領實驗室成員探討學術問題
李恒年每換一個筆記本,都會在扉頁上認認真真寫下這樣一行字:“只有在無比沉重的勞動中,人才會活得更為充實。”這是路遙在《平凡的世界》創(chuàng)作隨筆中的一句話。
一位作家和一位航天科技工作者,他們的人生境遇或許不盡相同,但他們在辛勞中獲得的內心寧靜卻又何其相似!
李恒年出生在甘肅省永昌縣一個偏僻牧場,村鎮(zhèn)中學連英語課都不開,直到學校合并,他到縣城高中讀高二,才第一次捧起英語課本。他是餓著肚子考上的蘭州大學,因為軍校不收學費才報考了國防科大。上大學期間,英語還曾“掛過科”。然而,憑著一股翻爛字典誓不休的韌勁和苦功夫,他硬是掌握了數(shù)千個航天專業(yè)英語詞匯,不僅能閱讀英文資料、與外國同行交流,還代表中國走上了談判桌。
2012年,李恒年用英文寫就的專著《Geostationary SatellitesCollocation》(《地球靜止衛(wèi)星共位》),被世界著名的科技出版集團Springer約請出版。有人評價說,李恒年這本“一個單詞一個單詞敲出來”的英文專著正式出版,標志著中國在多星共位領域擁有了話語權,不僅意味著中國人在多國衛(wèi)星共位談判中會減少很多阻力,還讓我國具備了成為行業(yè)規(guī)則制定者和主導者的能力。
“普通的事可能誰都瞧不上,但它最值錢。再平凡的事只要下力氣做好,也就不再平凡了。”李恒年始終這樣認為。成為國家宇航動力學實驗室負責人后,李恒年開始從科研工作中抽出精力,關注一些“普通事、平凡事”:
搞軌道控制計算,需要一些基礎的代碼作為輔助。以往中心每有新人,都需要從這些最基礎的東西開始重新熟悉了解,這對人力資源無疑是一種浪費。為讓年輕人騰出精力多搞些創(chuàng)新,李恒年帶領實驗室一班人,系統(tǒng)梳理幾十年積累的計算方法基礎和工程經驗,將有關數(shù)學計算、地球運動、時間和坐標系統(tǒng)、軌道和姿態(tài)動力學、優(yōu)化和估計等方法寫成了20多萬行代碼,建成了較為完備的軌道控制算法庫。“沒有扎實的基礎,就不會有前沿的引領。”無論事業(yè)如何向前發(fā)展,任何一個后來人都可以直接應用這些模塊,高效構建所需要的衛(wèi)星控制計算軟件,任務準備變得容易許多,軌道運算也會更準、更快。
這樣的工作工程量巨大,但非常不起眼,在有些人眼中,科技含量不高,更報不了獎,但做成了就是大功一件。“它是為事業(yè)發(fā)展和團隊發(fā)展的奠基,也是國家實驗室能夠保持自主創(chuàng)新能力的源泉。”有專家這樣評價。
李恒年信奉毛主席說的“文明其精神,野蠻其體魄”。閑暇之余,他組織實驗室成員成立了騎行隊,自己親任隊長,帶領大家向巍峨秦嶺進發(fā),無論是夏秋還是冬春,山高路長、彎急坎深,就是想在如雨般的汗水里錘煉大家堅強意志。他期盼著,在科研攻關的前進道路上,無論情危勢急,還是任重關險,大家都能始終堅定執(zhí)著、一往無前,始終保持著沖鋒的姿態(tài)。
并肩奮戰(zhàn)了十幾年,提起李恒年,青年科技專家張智斌總是由衷地敬佩,“李Sir身上總是滿滿的正能量,他遇事從容自信,樂觀的心態(tài)常能鼓舞身邊人”。“李Sir”是大家對李恒年的慣常稱呼,這個稱呼中西合璧,這個稱呼透著一股親切,稱呼背后,是大家對李恒年的尊重。
要規(guī)劃天上的“星座”,必得先團結好地上的“星座”。航天是“千人一桿箭、萬人一顆星”的事業(yè),事業(yè)長興,必須依靠團隊的力量。李恒年認為,一個隊伍最好的黏合劑,就是一流的理想和目標,以及對事業(yè)的歸屬感和認同感。

攜手共進
技術部的同事們說,李恒年像個開“獵頭公司”的,經常四處訪賢問能,看到有本事的年輕人,就像遇到了寶貝。外出參加學術會議遇上科研苗子,也會動員人家加入航天測控大軍。人才招入麾下之后,他還針對每個人的特點,幫助確定研究方向,制訂發(fā)展路線圖,解決各種實際困難。
前兩年招來的侯重遠博士與妻子兩地分居,他積極協(xié)調,終于把侯博士的妻子調到了西安。青年科技人員姜宇,癡迷于地外小行星探測。碩士畢業(yè)按要求本該回來工作,李恒年四處找領導做工作,請求同意姜宇繼續(xù)到清華攻讀博士,而自己承擔起本應由姜宇負責的工作。
年輕人總有彷徨的時候。博士李勇有段時間就對確立的科研方向、對未來的發(fā)展有些把握不定。李恒年勉勵他:“但問耕耘,莫問收獲。就像農民種地,不管豐年災年,都會認認真真撒下每顆種子、收獲每粒糧食。”在李恒年的手把手帶領下,李勇已經成為“數(shù)字衛(wèi)星”這一新興科研領域的專家。“這方面國內有‘3個半專家’,李勇算一個。”李恒年說,“我才算半個。”玩笑般的話語,透出對年輕人的真幫、真帶、真關心。
心胸寬、不藏私,是李恒年能夠凝聚人的另一個特點。實驗室一樓的咖啡廳,是李恒年開“諸葛會”的地方。他腦子里一有新突破、新想法,就招呼年輕人過來一起分享、探討、商量,誰能接著做就分給誰,成果誰做出來就是誰的。
李恒年還經常鼓勵大家做一些“別人看不上的事”。每年的國際空間軌道設計大賽,既跟科研任務沒有直接聯(lián)系,又費時間精力,但每年他都專門安排年輕人抽出時間參加,不僅僅是為了能與美國噴氣推進實驗室(JPL)、歐空局(ESA)等世界頂尖團隊同臺競技,在國際航天界樹立中國航天的品牌和聲望,他更看重這種國際平臺對年輕人的鼓舞作用。
近年來,西安衛(wèi)星測控中心黨委把李恒年樹立為科技人員標桿,大力加強高層次科技人才培養(yǎng),造就了一支像李恒年這樣善于鉆研、勇于登攀的人才“星座”,他們中的佼佼者,被中國航天測控界贊譽為“三劍客”“五小虎”“十才俊”。他們正接過中國航天測控事業(yè)的歷史接力棒,在浩瀚太空縱橫馳騁、經緯蒼穹。★
責任編輯:方莉