李恒年的三次挑戰(zhàn)

朱澤藍(lán)

新一代太空牧星人李恒年，2015年作為“時(shí)代先鋒”重大典型人物在全國廣泛宣傳。若要問他那代測控人身上最明顯的特征是什么，那肯定非“挑戰(zhàn)”莫屬！

1999年底，我國自行研制的自旋穩(wěn)定式衛(wèi)星風(fēng)云二號發(fā)射在即，設(shè)計(jì)壽命3年，而國外同類衛(wèi)星大都在5年以上。

在一次通讀衛(wèi)星姿態(tài)控制軟件代碼時(shí)，32歲的李恒年發(fā)現(xiàn)，原有方案使用的數(shù)學(xué)模型和算法遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，對衛(wèi)星定姿偏差較大，調(diào)整控制反反復(fù)復(fù)進(jìn)行多次，非常消耗衛(wèi)星燃料。

是遵從權(quán)威、蕭規(guī)曹隨，還是打破成規(guī)、大膽創(chuàng)新？作為一名年輕的工程師，李恒年心里打起了小鼓：這套算法是20世紀(jì)70年代由我國老一輩科學(xué)家創(chuàng)立的比較成熟的算法，已經(jīng)沿用了幾十年，萬一改不好可怎么收場？

李恒年在房間里來回踱步、思考再三，還是覺得：不能只求可靠、不求進(jìn)步。下定決心后，他的口袋里就天天揣著小本，走到哪兒、想到哪兒、記到哪兒，有時(shí)半夜剛剛躺下，突然想到什么，就一骨碌爬起來記下想法。兩個(gè)多月后，他建立了全新的數(shù)學(xué)模型，編寫了配套姿控軟件。慎重起見他又反復(fù)推導(dǎo)驗(yàn)算，確信自己編寫的程序優(yōu)于原方案，才斗膽向領(lǐng)導(dǎo)做了匯報(bào)。

沒想到，這次匯報(bào)引發(fā)了軒然大波。

一天深夜，李恒年被叫到了西安衛(wèi)星測控中心技術(shù)部的會(huì)議室。一進(jìn)門就看見衛(wèi)星研制部門的專家和領(lǐng)導(dǎo)都是面色凝重，分別端坐在會(huì)議桌兩邊。他默默地走到角落里坐下，一言不敢發(fā)。

衛(wèi)星研制方的意見是：既然現(xiàn)在的算法已經(jīng)用了幾十年都沒有問題為什么還要修改？誰敢保證這新的姿控方案沒有問題？

大家把目光轉(zhuǎn)向李恒年，他這才站起來把早已準(zhǔn)備好的仿真測試報(bào)告和國外的相關(guān)測控案例作為依據(jù)進(jìn)行多方論辯。

時(shí)任西安衛(wèi)星測控中心副總工程師、中國科學(xué)院院士李濟(jì)生說了一句非常關(guān)鍵的話：“從我們定軌的經(jīng)驗(yàn)來看，用這個(gè)方法是可行的?！?/p>

于是新方案獲得了一次與老方案同臺模擬測試的機(jī)會(huì)。結(jié)果，新方案獲勝。

2000年，這套全新的自旋式衛(wèi)星姿控算法在“風(fēng)云二號”衛(wèi)星測控任務(wù)成功運(yùn)用，衛(wèi)星姿態(tài)確定精度提高了30倍，變軌控制精度提高近10倍，節(jié)省星上燃料近15公斤，為衛(wèi)星增加了7年以上的能源保障，我國自旋衛(wèi)星測控水平跨入國際先進(jìn)行列。此后，采用這種定姿方案控制的風(fēng)云系列衛(wèi)星，每一顆都超期服役，被大家稱為“壽星”。

挑戰(zhàn)權(quán)威難，挑戰(zhàn)自己又談何容易。

2003年10月15日9時(shí)整，神舟五號飛船載著宇航員楊利偉成功進(jìn)入太空繞地球飛行。在全國人民為此歡呼雀躍時(shí)，李恒年知道，這只是個(gè)開始，飛船回收的戰(zhàn)役才剛剛打響。

航天員性命攸關(guān)。這些日子來，李恒年把前四次飛船任務(wù)各測控站（船）入軌后跟蹤測量的各類數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)出來，做了詳細(xì)的審核和比對。

自1995年，李恒年花了3年時(shí)間研究飛船地面測控軟件系統(tǒng)，從神舟一號到神舟四號，返回艙落點(diǎn)預(yù)報(bào)精度大約為10公里量級，這相對于返回艙的一萬多公里航程來說，誤差是可以接受的。

飛船進(jìn)入最后一圈時(shí)，在指揮大廳緊連的一間計(jì)算機(jī)房里，在一臺電腦前，李恒年正帶著他的學(xué)生，沉著地進(jìn)行著飛船落地前最后一次和返回落點(diǎn)預(yù)報(bào)結(jié)果的計(jì)算處理。形象地說，如果把飛船返回比作汽車停車的話，他算的實(shí)質(zhì)上是“踩剎車”的時(shí)間點(diǎn)和“踩剎車”要給多大的力。計(jì)算結(jié)果精確與否，直接關(guān)系到飛船返回地面的線路和落點(diǎn)位置。

幾分鐘后，神舟五號即將落地。到底艙落何方，人們都在期待著。盤旋在內(nèi)蒙古草原寒夜上空的直升機(jī)，行進(jìn)在曠野里的搜救車隊(duì)，都焦灼地等待著落點(diǎn)預(yù)報(bào)結(jié)果。

大廳指揮臺上，西安衛(wèi)星測控中心主任董德義的眼神定定地落在與大廳緊連著的數(shù)據(jù)處理機(jī)房門口。

李恒年急步走向指揮臺。他把計(jì)算結(jié)果在董德義面前攤開，沉穩(wěn)地說：“這是我們最終計(jì)算出來的飛船落點(diǎn)位置?！?/p>

“對于精度你確定嗎？”

“確定。”

落點(diǎn)預(yù)報(bào)迅速傳到內(nèi)蒙古的草原，直升機(jī)和搜救車，向著預(yù)報(bào)落點(diǎn)方向全速前行。

實(shí)踐證明，李恒年預(yù)報(bào)的落點(diǎn)與實(shí)際落點(diǎn)僅差1公里。創(chuàng)造了“飛船落點(diǎn)計(jì)算精確、捕獲跟蹤目標(biāo)迅速、搜救直升機(jī)與飛船幾乎同時(shí)著陸”的航天佳績。

在大家擊掌相慶時(shí)，李恒年進(jìn)一步優(yōu)化的落點(diǎn)預(yù)報(bào)方案在“神六”載人航天飛行任務(wù)中，又創(chuàng)造了搜救人員僅用12分鐘趕到返回艙現(xiàn)場的世界奇跡！而“神七”任務(wù)更是趨于完美，返回艙落點(diǎn)預(yù)報(bào)結(jié)果與實(shí)測只差374米！

這是我國航天器返回控制技術(shù)又一個(gè)新的里程碑。

作為老一輩測控專家李濟(jì)生的得意門生，李恒年一直將培養(yǎng)新一代測控人作為自己的光榮使命。對于一塊飽含著他十多年心血和巨大榮譽(yù)的里程碑，他也鼓勵(lì)學(xué)生去挑戰(zhàn)。

2010年12月，李恒年的學(xué)生錢山開始參與神舟八號飛船返回控制和落點(diǎn)預(yù)報(bào)任務(wù)準(zhǔn)備。

在錢山看來返回艙著陸就像熱氣球降落一樣，氣球會(huì)像失控的風(fēng)箏一樣來回飄移打旋，而掛籃卻沒有那么激烈的運(yùn)動(dòng)。而李恒年采用的模型卻將它看成了一個(gè)整體。

他萌生了改進(jìn)李恒年模型的想法。但想到李恒年既是權(quán)威、更是老師，他在說與不說之間猶豫不決。最后，錢山鼓足勇氣給李恒年遞了一份報(bào)告。

在他簡要闡述后，李恒年一時(shí)間沒有什么反應(yīng)，只是專注地看著報(bào)告。屋里的氣氛有點(diǎn)兒尷尬，錢山趕緊說道：“這只是我從理論上做了一些分析。實(shí)際上，現(xiàn)在的算法已經(jīng)使落點(diǎn)預(yù)報(bào)精度達(dá)到幾百米，完全可以保證搜索救援飛機(jī)與返回艙同時(shí)落地，應(yīng)該沒有再改動(dòng)的必要！”但李恒年很快就表達(dá)了堅(jiān)定的反對意見：“不行，發(fā)現(xiàn)問題就要解決，創(chuàng)新沒有止境！”

之后，在李恒年的指導(dǎo)和支持下，錢山跟國防科技大學(xué)航天學(xué)院合作，改進(jìn)了動(dòng)力學(xué)模型，在神舟八號后續(xù)任務(wù)中進(jìn)行了驗(yàn)證和應(yīng)用，結(jié)果表明：氣象風(fēng)飄移修正量精度提高了30%，落點(diǎn)預(yù)報(bào)精度的穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。

相比之前里程碑式的進(jìn)步，這點(diǎn)兒改進(jìn)實(shí)在是微不足道，但李恒年卻看得很重，他說：“挑戰(zhàn)創(chuàng)新不分大小，哪怕是一點(diǎn)點(diǎn)的進(jìn)步，都很可貴?！?/p>

背景：李恒年，1992年畢業(yè)于國防科技大學(xué)。工作20多年來，他始終堅(jiān)守航天測控第一線，先后參與完成60余次重大科研試驗(yàn)任務(wù)，為我國航天事業(yè)發(fā)展做出卓越貢獻(xiàn)。他設(shè)計(jì)的飛船返回艙落點(diǎn)預(yù)報(bào)方案，將誤差從公里級縮小至百米級，創(chuàng)造了我國航天器落點(diǎn)預(yù)報(bào)精度新紀(jì)錄；多次參與成功搶救失控衛(wèi)星，攻克姿態(tài)確定等關(guān)鍵難題。2015年，被列為“時(shí)代先鋒”在全國廣泛宣傳。