“牧星人”李恒年

聶容止

30多年來，李恒年將他的人生軌道與航天軌道緊密聯(lián)系在一起，將人生價值與家國命運(yùn)疊加在一起?！白鳛橐粋€農(nóng)民的兒子，我是吃著黨的飯長大的，花著黨的錢讀書成長的，無論什么時候，都要知恩感恩，對黨的事業(yè)負(fù)責(zé)，以一流的工作回報組織培養(yǎng)?！?/p>

2024年1月19日，“國家工程師獎”表彰大會在人民大會堂隆重舉行。這是首次以黨中央、國務(wù)院名義開展“國家工程師獎”表彰，是中華人民共和國工程師領(lǐng)域的最高榮譽(yù)勛章。81名個人被授予“國家卓越工程師”稱號，50個團(tuán)隊被授予“國家卓越工程師團(tuán)隊”稱號。

工程師是推動工程科技發(fā)展的創(chuàng)新主體，是國家戰(zhàn)略人才力量的重要組成部分。當(dāng)天受表彰的工程師個人和團(tuán)隊，是新時代工程師隊伍的優(yōu)秀代表。在金光閃閃的獎?wù)卤澈螅枪こ處焸冊谥卮蠊こ探ㄔO(shè)、重大裝備制造、“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)、重大發(fā)明創(chuàng)造等工作中，矢志愛國奮斗、銳意開拓創(chuàng)新，取得先進(jìn)工程技術(shù)成果的決心與恒心。

“牧星人”李恒年正是“國家卓越工程師”獲得者之一。

人造衛(wèi)星，也稱為航天器，是神秘宇宙中人類的“信使”。隨著衛(wèi)星技術(shù)的進(jìn)步，人造衛(wèi)星已經(jīng)與人們的生活密不可分，在浩瀚的太空中，有7000多顆人造衛(wèi)星圍繞著藍(lán)色的地球，服務(wù)于人們的生產(chǎn)生活，氣象衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星、通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星……

值得自豪的是，在這7000多顆人造衛(wèi)星中，有將近10%來自中國。2023年1月18日中國航天科技集團(tuán)發(fā)布的《中國航天科技活動藍(lán)皮書（2022年）》顯示，截至2022年年底，全球在軌航天器數(shù)量已達(dá)到7218個，其中美國4731個，占全球總數(shù)的65.5%；中國704個，占9.7%，排名世界第二；而排名第三的俄羅斯則只有168顆，占比4.1%。從在軌航天器領(lǐng)域看，各國空間應(yīng)用各有側(cè)重：美歐高軌通信衛(wèi)星數(shù)量全球領(lǐng)先，美國低軌通信衛(wèi)星領(lǐng)跑全球，而中國則是大中型遙感衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)量居世界第一。

衛(wèi)星在軌運(yùn)行，就像車輛行駛在高速公路上，同樣會出現(xiàn)一些不確定因素。而有這樣一群人，他們手中攥著一條看不見的線，另一頭連著衛(wèi)星，為中國空間站等在軌航天器提供著可靠的測控支持，時時刻刻緊盯軌道情況，保證衛(wèi)星安全。從升空開始，直至壽命終結(jié)，他們始終對衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤測量控制、故障診斷維修，負(fù)責(zé)這些工作的航天人被形象地稱為“牧星人”。

李恒年正是新一代“牧星人”的代表專家，是與天上的人造衛(wèi)星對話的人。他曾專注于一個課題20年，最終把我國航天器機(jī)動軌道確定能力提高到世界先進(jìn)水平；他系統(tǒng)建立了同步衛(wèi)星共軌控制的理論方法和技術(shù)，成功運(yùn)用于我國和其他國家多顆衛(wèi)星共軌控制；他發(fā)展了李濟(jì)生確立的衛(wèi)星軌道確定理論，提出了衛(wèi)星機(jī)動軌道確定理論，并成功運(yùn)用于我國多顆機(jī)動軌道衛(wèi)星。

仰望蒼穹?與夢想相約

李恒年有句口頭禪：“是我運(yùn)氣好，總碰到好的機(jī)遇！”

1967年10月，李恒年出生在甘肅省金昌市永昌縣一個偏僻的村子里，排行老七。小時候，李恒年很喜歡在晚上看浩瀚星空。他至今仍記得，在老家能將天上的銀河看得清清楚楚。但那時，仰望蒼穹的他并不曾想到，他未來的一生都會和星星結(jié)下不解之緣。

李恒年從小家境貧寒，但貧乏的物質(zhì)條件并沒有消磨掉他強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)意志和內(nèi)心深處對未來的追求。他不僅是家中最小的孩子，也是全家人的驕傲。他知道學(xué)習(xí)的機(jī)會來之不易，也知道唯有知識才能改變自己的命運(yùn)，所以對待學(xué)習(xí)格外刻苦努力。

但家鄉(xiāng)的教育資源匱乏，直到上了高中，李恒年才接觸到英語，巨大的差距顯現(xiàn)了出來。老師們曾一度覺得，李恒年不要說考大學(xué)了，就連拿到高中畢業(yè)證都有些困難。李恒年深知自己除了要比別人更加努力之外，沒有任何捷徑可走。于是，他懷揣著知識改變命運(yùn)的強(qiáng)烈愿望，更加刻苦、努力，一心撲在了學(xué)習(xí)上。1985年，他不僅補(bǔ)上了落下的英語課程，還成功考取了蘭州大學(xué)數(shù)學(xué)系，邁出了人生關(guān)鍵的一步。

在那個年代，能夠考入蘭州大學(xué)的，都是勤學(xué)努力、學(xué)業(yè)優(yōu)異的佼佼者。回憶起在蘭州大學(xué)的4年本科學(xué)習(xí)生活，李恒年說，盡管學(xué)校地處偏遠(yuǎn)，但是學(xué)校的學(xué)習(xí)氛圍非常濃厚，學(xué)生學(xué)習(xí)都非常刻苦。當(dāng)他進(jìn)入新的學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)后，真切地感受到了蘭大學(xué)子身上“樸實無華、基礎(chǔ)扎實”的獨有氣質(zhì)。

與勤奮的同學(xué)們相比，李恒年更是一點也不敢松勁，因為英語的短板依然明明白白地懸在那里。在剛進(jìn)入大學(xué)時，李恒年有次考試英語沒有及格，不得不參加補(bǔ)考。這對他來說是個不小的打擊，但他并沒有因此對英語學(xué)習(xí)失去信心，而是化悲痛為力量，更加激發(fā)了他學(xué)好英語的欲望和動力?！霸趯W(xué)習(xí)中，底子薄決不是補(bǔ)考的借口，唯有努力不夠，才是成績落后的原因?！彼f，“不管是學(xué)習(xí)還是生活，受到打擊并不可怕，重要的是打擊過后，你要更加努力，找出差距，不斷地縮小差距，始終要有學(xué)習(xí)的愿望，要不斷努力。任何事情都需要去努力，不經(jīng)過努力是不能有所收獲的?！?/p>

功夫不負(fù)有心人，大學(xué)4年踏實認(rèn)真、勤奮刻苦的學(xué)習(xí)，為李恒年更高、更深入的研究生涯打下了堅實的基礎(chǔ)。大學(xué)畢業(yè)后，他以總分第一名的優(yōu)秀成績考上了國防科技大學(xué)計算機(jī)系的碩士研究生，成為一名軍校學(xué)子。

讀研究生時，他的數(shù)學(xué)成績幾乎每次都是滿分，因為在他心中有一個最珍貴的東西——理想。他說，盡管他成長和學(xué)習(xí)的地方地處祖國西北，那里貧窮、落后，但是在那時的大學(xué)里，一批批學(xué)子始終心懷理想，堅持著為國家、為社會作出貢獻(xiàn)的抱負(fù)，并為實現(xiàn)這些理想、抱負(fù)而不斷努力學(xué)習(xí)。這種不懈努力的刻苦精神一直貫穿在李恒年人生的各個階段。

碩士畢業(yè)前夕，原國防科工委航天專家巫致中應(yīng)邀到國防科大作報告。聽完報告的李恒年非常激動，直接找到巫致中，了解我國航天事業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和前景，大膽陳述自己的想法和看法。此次結(jié)緣，為李恒年投身航天測控事業(yè)埋下了一顆夢想的種子。

壯志凌云?與夢想接軌

“我趕上了中國航天事業(yè)大發(fā)展的好時代?！崩詈隳耆缡歉袊@。

1992年，25歲的李恒年研究生畢業(yè)，被分配到西安衛(wèi)星測控中心。人事部門一看他的簡歷：“本科，蘭州大學(xué)數(shù)學(xué)系；研究生，國防科技大學(xué)計算機(jī)系”。懂?dāng)?shù)學(xué)、會編程，正好中心在發(fā)展BP機(jī)尋呼業(yè)務(wù)，就把他分到了尋呼臺。

年輕的李恒年感到渾身充滿干勁，彼時正值尋呼臺用戶暴增、業(yè)務(wù)紅火的黃金時期，他編寫的程序運(yùn)行穩(wěn)定，單位效益月月見漲。

直到1年多以后，李恒年才從同事們的聊天中知道，別人設(shè)計的軟件服務(wù)對象是衛(wèi)星，自己編寫的程序服務(wù)對象卻是BP機(jī)。雖然尋呼臺待遇好、掙錢多，可這都不是李恒年的目標(biāo)。李恒年心有不甘，于是經(jīng)常到測控技術(shù)部旁聽同事們討論測控難題。

當(dāng)時正趕上中心即將執(zhí)行第15顆返回式衛(wèi)星測控回收任務(wù)，任務(wù)聯(lián)調(diào)時，地面測控站頻繁出現(xiàn)數(shù)據(jù)中斷、跳變、丟失等現(xiàn)象，令許多技術(shù)人員一籌莫展。在一邊聽出一點名堂的李恒年跑回去查資料。通過反復(fù)對比技術(shù)資料，他敏銳地意識到：這是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理算法與計算機(jī)性能不匹配導(dǎo)致。于是，他連續(xù)5天泡在資料室，撰寫出了一套新方案。

當(dāng)他拿著方案向時任測控技術(shù)部軟件室主任的陳長貴匯報時，陳長貴被他的勇氣和執(zhí)著感動，專門邀請有關(guān)專家對李恒年的成果進(jìn)行評審。時任測控技術(shù)部總工程師的李濟(jì)生一錘定音：“這套方案做得不錯，我看可以讓他試一試！”新方案投入使用，測控站數(shù)據(jù)中斷等問題迎刃而解。

這套方案是改變李恒年人生軌道的“關(guān)鍵方案”，推動他的航天測控事業(yè)進(jìn)入了預(yù)定軌道——年輕的李恒年在測控中心嶄露頭角，也順利被調(diào)入了他夢寐以求的測控技術(shù)部軟件室?！安钜稽c壯志難酬了?！被貞浧疬@段經(jīng)歷，李恒年笑了。

1999年年底，“風(fēng)云二號”氣象衛(wèi)星即將發(fā)射。這是一顆自旋穩(wěn)定式衛(wèi)星，姿態(tài)控制至關(guān)重要，測控中心要求大家盡快學(xué)習(xí)掌握衛(wèi)星姿控軟件?？衫詈隳晖ㄗx程序代碼后發(fā)現(xiàn)，軟件中使用的數(shù)學(xué)模型和算法，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于時代。

李恒年那股子不解決問題誓不罷休的勁兒又上來了。那陣子，他口袋里揣著小本本，走到哪兒想到哪兒記錄到哪兒，有時半夜剛剛躺下，突然想到什么，就一骨碌爬起來記下。兩個月后，他終于建立了全新的數(shù)學(xué)模型，編寫了配套姿控軟件。經(jīng)過反復(fù)推導(dǎo)驗算，他確信自己編寫的程序優(yōu)于原方案，便大膽向上級作了匯報。

這次匯報引起了軒然大波。當(dāng)時使用的姿控軟件可是老一輩科學(xué)家親自審定的經(jīng)典模型，研制部門的專家們也不敢貿(mào)然同意嘗試新方案?！埃▽彾ㄟ@套經(jīng)典模型的科學(xué)家）都是參加過‘兩彈一星任務(wù)的老前輩?！崩詈隳晷χ貞?。最后，仍然是在李濟(jì)生的堅定支持下，李恒年才獲得了唯一一次模擬器測試機(jī)會，結(jié)果大獲全勝。

后來，這套全新的自旋式衛(wèi)星姿控算法被成功運(yùn)用于“風(fēng)云二號”衛(wèi)星測控任務(wù)，使衛(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。這意味著衛(wèi)星增加了7年以上的能源保障，我國自旋衛(wèi)星測控水平由此跨入國際先進(jìn)行列。李恒年創(chuàng)造了一個奇跡！

此時，他年僅32歲。

不負(fù)韶華?與星辰共舞

“也許很多人覺得衛(wèi)星冷冰冰的，但它在我心里是鮮活而有生命的?！崩詈隳暾勂鹦l(wèi)星的口氣，像是談起了自己的孩子。李恒年家里擺放著一臺天文望遠(yuǎn)鏡，他沒事就拿起來看看。

2006年11月，我國一顆遙感衛(wèi)星發(fā)生姿態(tài)異常，衛(wèi)星失控，供電異常，燃料凍結(jié)，危及衛(wèi)星安全，情況異常緊急。盡快確定衛(wèi)星運(yùn)動狀態(tài)和運(yùn)動規(guī)律是搶救工作的關(guān)鍵。然而面對時斷時續(xù)的海量星上遙測數(shù)據(jù)，一切現(xiàn)成的算法都無濟(jì)于事。

這一刻，李恒年挺身而出，帶領(lǐng)團(tuán)隊一頭扎進(jìn)浩瀚的數(shù)據(jù)中，計算、分析、再計算、再分析，一干就是20多個晝夜。這是一場不見硝煙的太空大營救?！皼]有現(xiàn)成的方案，只能靠分析。那是一個頭腦與衛(wèi)星較量的過程，是心靈認(rèn)識規(guī)律前的陣痛，每一時刻都在期待著與衛(wèi)星‘溝通的曙光來臨?！崩詈隳耆缡切稳?。

最終，他們確定了失控衛(wèi)星的空間姿態(tài)，揭示了失控衛(wèi)星空間姿態(tài)運(yùn)動規(guī)律和太陽帆板供電的周期性規(guī)律，預(yù)測出了衛(wèi)星最大供電的時間段，為衛(wèi)星成功搶救奠定了基礎(chǔ)，為國家挽回數(shù)十億元經(jīng)濟(jì)損失。

2007年2月，一顆北斗衛(wèi)星發(fā)射后信號消失，隨后連續(xù)17天與地面失去聯(lián)系，李恒年再次受命出征，最終使衛(wèi)星“起死回生”，為國家經(jīng)濟(jì)和航天事業(yè)挽回巨大損失；2011年8月，我國首顆海洋動力環(huán)境衛(wèi)星在太空運(yùn)行中突然出現(xiàn)姿態(tài)異常，太陽能帆板無法對日定向，星上能源告急，李恒年率領(lǐng)團(tuán)隊建立衛(wèi)星姿態(tài)動力學(xué)模型，提出了衛(wèi)星減旋的控制方案，為成功搶救衛(wèi)星贏得先機(jī)……

一次次衛(wèi)星異常情況處置，雖不見硝煙，卻驚心動魄?！吧　钡男l(wèi)星看不見摸不著，留給李恒年的只有海量的、碎片化的遙測數(shù)據(jù)?！巴耙惶焱瓿傻臄?shù)學(xué)模型，第二天卻錯亂得一塌糊涂。”隨著一次次太空大營救的開展，李恒年產(chǎn)生了新的想法：能不能通過模擬仿真來實現(xiàn)星上故障的復(fù)現(xiàn)？于是，他帶領(lǐng)團(tuán)隊整理收集海量衛(wèi)星平臺的遙測數(shù)據(jù)，以及多年來西安衛(wèi)星測控中心搶救衛(wèi)星的實際案例，在計算機(jī)中將一顆顆真實的衛(wèi)星完整地模擬了出來。

如今，在西安衛(wèi)星測控中心，有一套由李恒年團(tuán)隊主導(dǎo)研發(fā)的“數(shù)字衛(wèi)星”系統(tǒng)。系統(tǒng)中，太陽能帆板、推進(jìn)器、應(yīng)答機(jī)，甚至是一顆小小的螺絲釘，都能通過可視化、數(shù)字化的方式模擬仿真出來。

在李恒年的工作履歷中，掌握多星共位控制技術(shù)絕對是濃墨重彩的一筆。2007年年初，我國一顆北斗衛(wèi)星發(fā)射在即。然而，在“北斗”預(yù)定的組網(wǎng)位置上，已有分屬不同國家的兩顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行。地球靜止軌道“寸土必爭”，能否與外方順利實現(xiàn)“多星共位”對爭取我國空間利益具有重大戰(zhàn)略意義。

通過談判讓外方認(rèn)可我們的技術(shù)，實現(xiàn)“3星共位”是解決問題的唯一途徑。談判桌上，作為測控專家的李恒年圍繞外國專家提出的各種問題，帶領(lǐng)團(tuán)隊一次次討論、計算，一遍遍分析、研判，一個個尋求對策，提出共位需求和擬采取的技術(shù)措施，經(jīng)過3輪艱難的談判，最終達(dá)到了共位目的。隨后，李恒年出版了《地球靜止衛(wèi)星軌道與共位控制技術(shù)》專著，填補(bǔ)了我國在這一領(lǐng)域的空白。

2019年7月，由于系統(tǒng)故障，歐洲伽利略系統(tǒng)20余顆導(dǎo)航衛(wèi)星全部“掉線”，而我國所有在軌的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星運(yùn)行穩(wěn)定、狀態(tài)良好。事實上，如何設(shè)計組網(wǎng)構(gòu)型穩(wěn)定控制方案確保北斗系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，曾是李恒年團(tuán)隊在北斗全球系統(tǒng)建設(shè)之初就一直在攻克的課題。李恒年從基礎(chǔ)研究做起，創(chuàng)新提出“軌道偏置組網(wǎng)利用軌道攝動、固化相對構(gòu)型維持星座穩(wěn)定”的控制方案，攻克星座發(fā)散和穩(wěn)定控制難題，應(yīng)用于北斗星座部署和長期運(yùn)行控制，使中國北斗導(dǎo)航服務(wù)的連續(xù)性、穩(wěn)定性顯著提升。

從事航天測控技術(shù)研究30多年來，李恒年帶領(lǐng)團(tuán)隊在牧星太空的創(chuàng)新之路上一次次發(fā)起沖鋒：“神舟”飛天的背后，是李恒年團(tuán)隊精確的航天測控為“神舟”返航鋪就了坦途；天問奔火的背后，很大程度上得益于“智能精密定軌系統(tǒng)”的支撐，這套凝結(jié)著李恒年團(tuán)隊多年心血的軟件，可確保探測器始終飛行在預(yù)定軌道上……

“只有超前準(zhǔn)備，才能在競爭中占據(jù)一席之地?！崩詈隳晟钪谔者@片群雄逐鹿的競技場，唯有敢于向高難進(jìn)軍、向核心突破、向前沿開拓，才能占有一席之地。如今，李恒年的視野早已從小小的衛(wèi)星拓展到了整個宇宙空間。近幾年來，他帶領(lǐng)團(tuán)隊潛心研究大規(guī)模實體仿真推演計算框架，構(gòu)建衛(wèi)星、測控站、望遠(yuǎn)鏡和雷達(dá)等實體數(shù)字模型，通過系統(tǒng)集成形成數(shù)字太空系統(tǒng)，全面實現(xiàn)“平行太空”概念。

30多年來，李恒年將他的人生軌道與航天軌道緊密聯(lián)系在一起，將人生價值與家國命運(yùn)疊加在一起。曾有人以優(yōu)厚的科研條件和豐厚的物質(zhì)待遇邀請李恒年加入他們的團(tuán)隊，面對房子、車子、票子等各種誘惑，李恒年都一一婉言謝絕。他說過，人這一輩子很短暫，應(yīng)該干一些有意義的事情?！白鳛橐粋€農(nóng)民的兒子，我是吃著黨的飯長大的，花著黨的錢讀書成長的，無論什么時候，都要知恩感恩，對黨的事業(yè)負(fù)責(zé)，以一流的工作回報組織培養(yǎng)?！?/p>