太空探索者
2016-02-18武光磊
武光磊
在德国波恩马普射电天文研究所访问
当嫦娥1号到达绕月轨道后,在距地球38万公里以外的太空响起了中华人民共和国国歌那磅礴的旋律,数亿中国人激动万分,他也同样为此感到自豪。沉浸天文事业二十余载,用仪器丈量星体距离、观测太空形态,关于太空他有说不尽的话,他就是舒逢春。
一切源于兴趣
舒逢春从小生活在农村,夜晚抬头便能望见满天繁星,没有城市中的污染,夜空显得格外璀璨,“人的影子绝对能照出来”,他也总是沉浸在仰望星空的乐趣里。那时起,舒逢春便与太空结下了奇妙的缘分。
上世纪80年代初,国家兴起了一股科学热,舒逢春也被裹进了这股浪潮之中。刚刚小学毕业的他,看了一本有关阿波罗登月的书,“书很薄,也就几十页,书中讲到了阿波罗载人飞船在地面试验中发生的惨痛事故、从发射到登月直至返回地球的惊险历程……”。读后,他觉得很有意思,至今记忆犹新,以至于到现在舒逢春都不曾想到,这本薄薄的小书竟为他的人生埋下了一颗探索太空的种子。
高中毕业时,舒逢春决定报考天文学,后来他顺利考取南京大学天文系天体力学与天体测量专业。1992年,满怀对未来憧憬的舒逢春进入上海天文台,这一待就是20多年。
那时,国家正处于商品经济大潮中,许多人选择下海经商或是出国发展,当他们早已赚得盆满钵满时,而舒逢春还在为研究经费不足,想法不能实现而着急。面对如此窘境,舒逢春没有打退堂鼓,他选择了坚持下去,“我对天文有兴趣,就一直深入地做下去,没有考虑再换到别的地方。”在那段缺少科研经费的窘困时光中,学习基本专业知识,打好基础是他唯一能做的事。直到1999年,中科院启动了“知识创新工程”,从那时起国家开始增加研究经费投入,舒逢春的科研才日渐稳定了下来。
从默默耕耘到独当一面
做科研容不得半点浮躁,舒逢春用他的脚踏实地诠释了这句箴言。他最早从事的是VLBI观测和数据分析。所谓的VLBI,也叫甚长基线干涉测量,不仅可以用来精确测量地面点位,还可以呈现天上人类肉眼看不见的射电源的图像,而且分辨率非常高。1999年,上海天文台VLBI技术实验室加强了相关处理机的技术研发工作,舒逢春的工作侧重点也随之转移。
2004年探月工程启动,需要通过独立自主的技术研发、软件开发把这些创新技术应用到探月工程上。不同于天文领域所用,把VLBI技术用到月球卫星上,从而进行准实时跟踪与测量,是一个完全新的系统。在嫦娥1号探月工程正式立项后,舒逢春便参与准实时VLBI数据处理系统的研发工作,直到2007年嫦娥1号发射,历经3年多,很难想象期间他经历了多少次实验和试错。
在其中,舒逢春主要负责观测纲要的编制、相关处理机模型的生成和观测数据质量评估,面对繁重的任务和严苛的要求,他依旧乐观:“也比较有乐趣,因为在很多方面都有创新、突破”。其实,当时国外也有一些值得参考的经验,但我国采用实时测量方式,与国外有很大不同,所以舒逢春重新研发出一个新软件——卫星动态差分VLBI观测纲要软件,它有100多个子程序,不仅可以用来控制4个VLBI台站协同工作,统一跟踪卫星或参考射电源,还可以精确计算观测目标的干涉测量模型,引导相关处理机进行准实时相关处理。
随着嫦娥1号探月工程的稳步推进,舒逢春也有更多的机会,可以独立承担重要任务。2007年,我国启动了重大基础设施建设项目——中国大陆构造环境监测网络,简称陆态网络,以GPS为主,激光测距和VLBI技术作为辅助手段开展空间大地测量。舒逢春参与其中,主要负责VLBI观测系统的升级改造。
当时国内还没有一个常规运行的测地VLBI观测计划,国内的观测数据需要送到国外的相关处理机进行处理,于是他联合兄弟单位,提出了建立我国独立自主运行的测地VLBI网建议,对上海、乌鲁木齐和昆明VLBI观测站进行适应性升级改造,通过技术攻关在探月用的相关处理机基础上建设测地VLBI专用相关处理机,从而构建一个满足测地VLBI常规观测和相关处理的完整系统。
殊不知,建议刚刚提出就陷入不同声音的争议中,舒逢春坚韧地顶住了各方压力,从2007年立项到2011年验收,独当一面,成功地证明了自己。此时正值IVS——国际大地测量与天体测量VLBI服务组织换届,舒逢春便当选其理事。
随后在舒逢春的推动下,我国测地VLBI观测系统实现了常规运行,上海相关处理机还被纳入IVS框架,成为IVS六大相关处理机之一,其他是美国2台、德国1台、日本1台、俄罗斯1台。2015年,上海相关处理机开始处理国际测地VLBI观测数据,这无疑大大提高了我国在该领域的国际影响力。
时光飞逝,嫦娥2号和3号也分别在2010年和2013年发射成功,随之而来的是一系列的荣誉与褒奖,面对这些,舒逢春似乎显得异常平静,“毕竟是一个庞大的项目、系统工程,里面涉及好多软件、好多人,所以说我在里面真的很普通。”
和小组成员及研究生一起执行“嫦娥3号”落月轨道监测任务
做科研,也当老师
不光搞科研,舒逢春还是一位传道授业解惑的老师,他也有着一套培养人才的方法。刚开始不会压得太紧,先让学生熟悉学科的不同方面,然后再根据他们的兴趣爱好和潜力来选择课题研究重点。对博士生,舒逢春的要求更是严格,他会要求他们毕业以后至少在某一研究点上达到国内最高水平,唯有这样才能在行业中站住脚。在教学中,他着重培养学生开阔的视野,别人做了哪些相关的工作?做到什么程度?还有哪些问题?这些在做研究时通通要搞清楚。
未来,舒逢春又将马不停蹄地投入到嫦娥5号的研发工作中。但这次不同以往单向发射,嫦娥5号需要携带月球取样并返回地球,这使VLBI测轨工作面临了诸多新的挑战,比如在几个关键的飞行阶段,需要对多个目标进行跟踪测量,相应地要完成对多个目标的数据处理。工作刚刚开始,后续还有更多的事情等待着他。
与此同时,舒逢春也在开展另一项研究,有关黄道带。从地球上看,人类发射的行星际探测器,不管探测哪颗行星都位于黄道带里,要用VLBI跟踪测量这些探测器就需要利用它附近的参考射电源进行标校,进而消除大气、电离层和设备等因素导致的系统误差,所以参考射电源是开展高精度VLBI测量的基础,舒逢春的目标是要找出更多的黄道带参考射电源,项目得到了国家自然科学基金的重点支持。
目前,舒逢春的团队已经利用以国内站为核心的观测网搜寻了1000多颗河外射电源,筛选出了200多颗适合做参考射电源的候选天体,后续还需要做进一步观测。
舒逢春是个很专注的人,选择了天文,便深深扎根于此。他一路走来就像那颗理想的种子,经历了破土萌芽,不断汲取养分,慢慢生根发芽、枝繁叶茂。未来的他,还会在探索太空的道路上继续奔跑下去……