“嫦娥之父”叶培建:“征服”星辰大海的“70后”
2021-06-23李蕊娟
李蕊娟
“瑞士博士”不顾高薪挽留毅然回国
今年76岁的叶培建,出生在江苏泰兴一个军人家庭。1951年,他上小学开始接受启蒙教育。一年后,爸爸抗美援朝回来,他开始跟父亲“转战南北”。部队到哪儿他到哪儿,所以在南京、杭州、湖州都上过学。
后来叶培建考入浙江大学无线电系,毕业后被分配到航天部529厂(卫星总装厂)任技术员。这样的分配令本来就想搞航天航空的他喜出望外:“这就叫缘分!”
1980年7月,叶培建远赴瑞士纳沙泰尔大学微技术研究所留学深造。瑞士的景致很美,但他丝毫不为之分散精力,从不去酒吧,也不太看电影,叶培建把周末的时间都用在了看书和工作上,偶尔打打乒乓球锻炼身体。
1985年,叶培建获得信息处理专业的科学博士学位,他不顾纳沙泰尔大学和多家欧洲著名公司的高薪挽留,毅然回国。当时有人不解,叶培建却说,“在外国人那儿干,钱挣到了,但是替别人干的,就这么简单!”
此后,叶培建先是在502所工作,参加了“红外热轴探测系统”的开发,为铁路运输提供现代化设备。在这个当时属于开创性的科技项目中,他确定了轴承滚动与滑动的模式区别方法,并编制出软件。当时的条件很差,他和技术人员一起背着仪器乘火车,在晋煤外运的线路上,一站一站地采集数据,修正模型,没有信息网络就利用铁路电话线传输数据构成系统。当时同事戏谑地说他是“洋博士背着仪器乘火车”。
艰苦的努力换来丰硕的果实,该项目给我国铁路运输行业带来了长足发展,成为502所的拳头产品,创造了可喜的经济效益。
这年,叶培建被调到中国空间技术研究院,任五院计算机技术副总师,后任总工程师、卫星应用技术负责人。1992年,深圳证券交易所采纳了叶培建和同事的“卫星通信双向网系统”的设计方案,他们联合作战,仅用一年就设计开发出亚洲最大的VSAT系统,使交易过程在不到1秒内即可完成。
深交所曾以年薪40万元聘请他,却被叶培建谢绝。当时的五院副院长李祖洪曾说:“这个叶总啊,要不是为了卫星上天,早就是腰缠万贯的百万富翁了!”当时,面对月收入2000多元和年薪40万元的数字之差,叶培建竟然毫不动心。
1996年,叶培建担纲“中国资源二号”卫星的总设计师兼总指挥一职。叶培建面对的是一颗全新的、高水平的传输型对地遥感卫星。它在当时是“最大最重、具有最高分辨率、最快传输速率、最高姿态精度、最大存储量”的一颗卫星。对国土普查、资源探测、环境调查等国民经济诸多领域有着巨大的推动力,是一颗应用范围很广的“智多星”。2000年9月,“中国资源二号”01卫星发射圆满成功。后来,该卫星获国家科技进步一等奖。
成为“嫦娥之父”
多年来,在叶培建的技术主持下,研究院开发和改进了卫星设计研制的各种软件,推进了星船研制的进程,提高了卫星和飞船的计算机设计水平。
让叶培建出了一身冷汗的一次是,2000年中国发射第一颗国家战略卫星。当时卫星上天后第一圈运行良好,第二圈也很好,第三圈却发生意外,飞出中国直接“失踪”。最后一个收到信号的地方是在新疆喀什,后来就没信号了。“最初大家都很高兴,在车上说说笑笑的,后来就沉默了。当时我真希望那个车从山上掉下去把我摔死。摔下去我是烈士,卫星丢了我却无法交待!”
好在后来,卫星电池维持超过7小时,等来了下一个地面指令。“我们所有人都在祈祷它能撑到。”这颗卫星后来超额完成任务,才让叶培建如释重负。
他还没来得及喘口氣,更重要的任务来了。2001年,国防科工委领导找到已经“功成名就”的叶培建,要求他担任嫦娥一号卫星的总指挥和总设计师。从此,他与“嫦娥”结缘。“过去卫星在地球附近飞,只有一个轨道,现在要让卫星从地球飞到月球,完全是两个概念。”叶培建说,3年内要设计出一个全新的航天器,可谓步步艰难!
没想到就在这关键时刻,叶培建心爱的妻子却不幸去世。他把悲痛藏在心里,忘我工作。要搞好卫星,得从源头抓起。叶培建说:“你想要吃好馒头,就要从种麦子抓起。”关键是人才。叶培建可以如数家珍般地说出他手下每一个队员的特长、爱好和有趣的故事,令人难以置信的是,他的两个主要助手——“嫦娥一号”探月卫星的副总设计师和副总指挥,当时都只有32岁!
3年多来,叶培建带领年轻的研制队伍,先后攻克了月食问题、轨道设计、两自由度数传定向天线研制、卫星热设计、制导/导航与控制分系统设计、测控数传分系统设计、紫外月球敏感器、数管分系统设计等一系列技术难题,拿下了一大批具有自主知识产权的核心技术。
为了确保测控的安全和可靠,2006年,叶培建带领设计师们四处奔波,万里跋涉,对所有要求测控的地方都进行了对接试验。为了解决太阳翼出现的问题,他带领技术人员连夜加班,从第一天早晨8点干到第二天下午。其实嫦娥一号卫星因任务重、时间紧,加班加点是家常便饭,他们有时候晚上10点下班,大家还开玩笑说:“今天下班怎么这么早啊!”有时弄得叶培建都哭笑不得。
一天下午,用地面电给卫星作加电测试。突然间,电源控制器指针晃动了一下,从正常的5伏电压变成了十几伏——这个小小的变化马上引起了电总体组研制人员的警觉,因为过高的电压会一瞬间烧毁组装完毕的卫星!
马上停止供电!拔掉卫星与地面设备的接口后,总体室的研制人员开始单独检查地面设备。一次,没问题;二次,还没问题……难道,会是星上设备出了问题?研制人员在心里默默希望这个最坏的估测不要是真的,因为原定第二天星上设备要被转移到别处进行力学实验,万一此时星上设备出了问题,试验肯定要被推迟。此时,疑点开始瞄向星上设备。
但是,星上设备已经经过了很多次的试验,而且此时给卫星加电很可能会损坏星上设备,无数人很长一段时期内的心血将付之东流。关键时刻,叶培建决定,没有查清问题绝不给卫星加电,继续查找原因。经过讨论决定,一部分人继续检测地面设备,另一部分人则着手应急预备工作。
凌晨两点,正当大家觉得有可能出现最坏结果的时候,一个年轻人恰好从仪器边走过,无意中触动了电缆,电脑显示屏上的曲线竟然奇迹般上扬了!这说明设备接触有疑点!问题的根源终于浮出水面——一个地面设备上有接触不良的插座。但是,工作并没有就此打住。他们一遍遍地模拟接触不良的情况和恢复正常的状态,充分证明了问题只是由这个小小插座接触不良引起的。
此时,终于能够停下来松口气了,“嫦娥一号”卫星总体室副主任设计师张伍打量四周,眼前的一幕让他许久难忘:工作间隙的几个同事在试验台边的地上随便铺块海绵就睡着了,一晚没合眼的叶培建此时也就地和大家躺在了一起……窗外,东方已经泛起了鱼肚白。
2007年10月24日,嫦娥一号直刺苍穹。叶培建是卫星系统总指挥和总设计师“一肩挑”。作为中国首颗探月卫星,嫦娥一号成功绕月,是继人造地球卫星、载人航天飞行之后,中国航天事业发展的又一座里程碑,标志着中国迈出深空探测的第一步!从此,他也有了“嫦娥之父”的美誉。
被授予“人民科学家”国家荣誉称号
嫦娥一号卫星发射成功后,叶培建抑制不住内心的惊喜,马上在发射现场给家人打电话报喜:“妈妈,第一步已经成功了!明天我就飞回北京,您老放心!”
其实,在叶培建心里,他一直觉得愧欠母亲太多,多年来因忙于卫星事业,根本无暇陪伴和照顾老人。叶培建回家呆得最长一次还是10年前,一共待了4天。那次母親忧郁症突发,人事不省,他匆匆忙忙赶回家。母子俩坐在家中对望,叶培建含着泪要妈妈挺住:“千万要好起来啊,家中不能没您!”神奇的是,从此老太太的精神状态竟大有好转。
期间,叶培建担任了嫦娥三号首席科学家,嫦娥二号、嫦娥四号、嫦娥五号试验器总指挥、总设计师顾问……作为多个开创性空间探测器的总设计师、相关领域首席科学家,叶培建推动了中国卫星遥感、月球与深空探测及空间科学的快速发展,在各号嫦娥方案的选择和确定、关键技术攻关、大型试验策划与验证等方面发挥了重要作用。
为表彰他在空间科学技术领域的卓越贡献,2017年1月12日,国际天文学联合会国际小行星中心发布103028公报,将456677号小行星命名为“叶培建星”。这一喜讯被公布后,马上引起人们对叶培建和以其姓名命名的小行星的关注。
2019年1月3日上午10点26分,我国的嫦娥四号探测器,在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内,实现人类探测器首次月背软着陆,并传回世界第一张近距离拍摄月球背面的影像图。这是个令全世界惊叹的“人类首次”!
北京航天飞行控制中心内,叶培建与嫦娥四号探测器项目执行总监张熇,一张深情的握手照被镜头记录了下来,在网络上“刷屏”。
外界很少有人知道,嫦娥四号落地月球背面,也是叶培建据理力争的结果。四号原本属于嫦娥三号的备份星,嫦娥三号执行的任务非常成功,作为备份星的嫦娥四号做什么用呢?当时有专家认为嫦娥四号就没有必要冒险,在月球着陆还是落在正面保险系数更高一些。
“我当时提出了反对意见,嫦娥三号已经落在月球正面了,为什么嫦娥四号还要落在正面,我们搞科学探测,不应该怕失败,每一步都要有创新。”最终,嫦娥四号将降落在月球背面的任务被确定。
叶培建介绍说,“这次正中靶心的月球背面软着陆,不仅在月球背面留下了人类探测器的第一道痕迹,也让世界看到了中国航天的实力。这次任务的成功,将为未来中国航天走向浩瀚宇宙奠定坚实的基础。”
过去总有网友问:“去月球干什么?能带来多少GDP?”叶培建说:“宇宙就是个海洋,月亮就是钓鱼岛,火星就是黄岩岛,如果现在能去却不去,后人就要怪我们。等别人去了占下来了,你再想去都去不了!”
2019年9月17日,习近平签署主席令,授予42人国家勋章、国家荣誉称号。其中,中国绕月探测工程、嫦娥一号卫星系统总指挥兼总设计师叶培建,被授予“人民科学家”国家荣誉称号,格外引人注目。叶培建没想到,自己这个“70后”竟当了次“网红”。