文/本刊記者 段永利

5月30日9時31分,搭載神舟十六號載人飛船的長征二號F遙十六運載火箭在酒泉衛星發射中心發射升空。
業內人士介紹,對各項技術要求更高的載人航天逐漸常態化,意味著高精尖研發水平不斷成熟,非載人航天領域(衛星制造、火箭制造等)將緊跟著迎來高增長,制造航空航天器關鍵部件的企業與科研院所的專業人士也都在摩拳擦掌。長光衛星技術股份有限公司總工程師兼副總經理鐘興就是其中的一位。
鐘興告訴本刊記者,上大學的時候他非常喜歡攝影,因為攝影而喜歡上了光學,于是報考了長春光機所光學專業的研究生。2005年的一天,正在長春光機所讀研究生的鐘興在網上看到很多衛星拍的高清照片,“那樣的衛星攝影太酷了,我一下子就著了迷”。巧合的是,他不久后聽說所里要成立衛星團隊,要在研究生中選拔成員。于是他迫不及待地報了名,幸運地成為團隊最早的成員之一。

鐘興在進行光學元件檢測
團隊選擇了“星載一體化”作為研究方向,以衛星輕小型化為目標。“星載一體化”就是衛星平臺與有效載荷的一體化,是在進行整星設計時以有效載荷為中心展開設計,兼顧雙方,將載荷和平臺有機結合起來使整體性能達到最優。那時候的鐘興每天都在思考一個問題:怎樣才能把衛星載荷的鏡頭設計得又輕又小。
為了找到問題的答案,鐘興每天都在實驗室工作到很晚,從理論學習到實驗仿真,再到樣機測試。半夜回去的路上,他總喜歡仰望漫天繁星,想象著自己參與設計的衛星在天上的樣子。努力終有回報。2010年,鐘興所在團隊研制出了適用于一體化衛星的輕小型光學載荷,并順利通過試驗鑒定,為第一顆衛星的研制打下了基礎。
當時,中國每年需要花費巨額資金大批量采購國外的高分辨商業衛星數據。為了擺脫對國外公司的依賴,經過多次深入討論,光機所提出成立商業公司,從社會籌措資金研制發射衛星、銷售數據的想法。鐘興很珍惜這個難得的機會。
2014年,國務院出臺指導意見,支持商業航天發展。通過向有關部門匯報,光機所也終于獲得了衛星發射審批。同年,長光衛星技術股份有限公司成立,鐘興和團隊隊員告別了研究所,隨著科技成果轉化,他們開始進入企業工作。
十年磨一劍。2015年,長光衛星成功發射了吉林一號的首批衛星,在國內外引起了巨大的反響。
紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行。商業航天信息服務的實踐,讓鐘興不斷收獲經驗與教訓,也像一束光照亮了他科研前行的道路。
“長光衛星的第三代衛星,在獲得同樣分辨率圖像的前提下數據獲取能力更強,而產品的成本與重量只有第一代的十分之一。我負責光學總體技術,要從衛星光學成像的每一個環節把控成像質量,并帶領團隊實現極致的性能提升。”鐘興告訴本刊記者,要實現更高的成像清晰度,主鏡的面形精度非常關鍵,“業內一般能達到12納米的面形精度,而通過檢測誤差補償、加工過程中的重力消除等方法,我們目前可以做到5納米”。對于幾百毫米口徑的主鏡來說,相當于把整個北京市面積的土地平整到1毫米以內。
2022年,鐘興作為總設計師,成功研制并發射了國際最輕的、分辨率高達0.5米的業務衛星,分辨能力相當于從天安門廣場能看到45公里外大興機場的一枚硬幣。
隨著航天信息需求急劇增加,以馬斯克的星鏈為代表的超大規模衛星星座,成為世界航天的目標之一。鐘興意識到,衛星星座組網的關鍵是如何實現衛星成本的降低和批量化生產。于是,他和隊友們大膽進行了衛星設計研制過程的創新,在衛星重量和成本降低一個數量級的同時,實現了多星并行的流水線生產,保障了批量化生產發射。
如今,我國商業航天配套政策日臻完善,長光衛星的星座建設步伐也在逐漸加快。公司成立8年來,鐘興和隊友們通過21次成功發射累計將108顆“吉林一號”衛星成功送入太空,并建成了目前全球最大的亞米級商業遙感衛星星座。鐘興告訴本刊記者說,以現有在軌衛星測算,“吉林一號”衛星星座可對全球任意地點實現每天約25次重訪,具備全球一年覆蓋2次、全國一年覆蓋6次的能力,為農林、水利、地理測繪、生態環保、智慧城市等14個領域開展了150余項類別的精準服務,提供高質量的遙感信息和產品服務。
談到科研成果的應用場景時,鐘興抑制不住的興奮,他說他們用衛星監測裸土揚塵,進行精準治理,呵護了一片藍天;他們用衛星巡查河湖岸線、黑臭水體,保衛了綠水青山。在為國內各行各業用戶提供常態化服務的同時,他們也早已邁開服務全球的步伐。2021年的尼泊爾雪崩事故、2022年的泰國城市洪澇災害、最近的土耳其強烈地震,吉林一號都做到了快速響應,第一時間向相關國際組織提供全球最快的高分辨數據,幫助災害評估與救援工作。
“作為中國自主航天品牌,‘吉林一號’已成為一張閃亮的國家名片,這張名片之于我,如同我對自家孩子的寶貴和珍視。我常常會在工作疲憊的時候通過衛星觀看祖國的大好河山。”鐘興對科研是篤定且執著。
作為民營企業的總工程師,鐘興除了鉆研技術外,如今他思考最多的是,作為科技創新的主體,如何讓充滿活力的民營航天企業參與共同譜寫航天強國新篇章。為此,他還提出了自己的見解:首先是設立科技專項,支持對制約航天產業發展的基礎技術研究,完善航天技術成果終端用戶評價,健全長效追蹤反饋機制。
其次是進一步開放航天經濟市場,更多引入市場競爭機制,優化國家空間基礎設施布局,為商業航天企業營造更有利的發展環境。有力促進商業發射場建設,緩解目前各類大規模星座建設面臨的發射基礎設施不足問題。
最后是健全商業航天有關標準規則制定機制,設置清晰的“階梯式”門檻條件,形成更加高效的空間無線電頻率使用的管理機制,緩解申請周期過長問題。設立衛星作為空間資產的物權確認登記制度,使企業空間資產交易、租賃等市場行為得到保護。針對劇烈競爭的國際形勢,引導鼓勵中國商業航天企業服務全世界。
鐘興的日記本上寫著:我相信,通過統籌規劃與各方的努力,我們將迎來中國航天產業的良性可持續發展,讓商業航天的繁榮,助力航天強國夢的實現,“滿天衛星”會讓宇宙的星空更加璀璨。

鐘興在學術沙龍活動上發言