“湖南新田突发森林大火!立即启动应急响应机制!”
“吉林一号收到!”
(资料图)
“吉林一号报告,火灾现场浓烟滚滚,火势依旧凶猛,但火灾现场火线走势明朗,火场态势清晰。”
“吉林一号报告,火险等级有所缓解,但以下几个城镇仍处于高度危险等级,需加强防范。”
吉林一号是谁?它怎么能清晰掌握火场形势?
答案很简单,拍照。
给你介绍一下,吉林一号是我的最佳拍档,是我和团队的“专用摄影师”。
我们平常很难见面,因为它上班的地方在太空。不过我们随时保持联系,在各种紧急任务中,它的反应相当迅速,比如2020年,发生在黎巴嫩首都贝鲁特港口区的爆炸事故;再如2021年,发生在尼泊尔的雪崩事故;又如2022年,泰国的城市洪涝灾害……吉林一号都会在第一时间提供高清数据,以便人们可以更好地进行灾害评估与救援工作。
▲吉林一号卫星在太空看地球
它拍的照片有多清晰?
吉林一号中分辨率最高的成员,拍摄图像的分辨能力,相当于从天安门广场看到45公里外——大兴机场的一枚硬币。
▲吉林一号卫星拍摄的悉尼歌剧院 (地面上像蚂蚁一样的黑点是观光游客,我们人类从太空看就是这样渺小)牛吧?告诉你,吉林一号目前有100多个成员,在太空里组成了一个“摄影天团”。
什么,你问我是谁?
嘿嘿,你可以称我为“追星者”。
追明星?不是。
追天上的繁星?也不是。
我追的,正是如此酷炫的“满天卫星”——吉林一号。
▲吉林一号卫星星座组网图
造属于中国的“望远镜”你可能会好奇,这么酷的吉林一号,是怎么诞生的?
那要从2005年说起。
那时,我还是中科院长春光机所的一名研究生。
有一天,我在实验室查资料,发现网上有一个外国软件,叫“谷歌地球”。
当我第一次打开它,我忍不住惊呼起来。
天哪,我竟然从太空中,看到了自己熟悉的城市街道!
太震撼了!
为什么“谷歌地球”这么厉害?
秘密就在天上。它有会摄影的“望远镜”——遥感卫星在撑腰。
当时,我就想,“要是我能做出这样的‘望远镜’,让我们国家也有这样的卫星,该多好。”
我从小就爱动手“捣腾”。初中时,我就做过望远镜了。十三岁那年,我用硬纸壳做的望远镜,成功观测到了月球上的环形坑!
但要做出一个能给地球拍照、拍视频,而且还要拍得清晰、毫无死角的望远镜,可就难多了。
在研究的头几年,我是“一个头两个大”,没有可借鉴的方案,也没有攻关的方向。就像在黑暗中赶路,既没有路灯照明,也没有导航指路,只能自己摸索。
直到2008年,汶川地震,举国哀痛。由于没有卫星图像,震后救援困难重重,有关部门只能求助于国外卫星,才能获取灾区的高清影像。
看到这个消息,我失眠了。
我下定决心:“不管多难,一定要做出全世界最好的高分辨卫星!”
确保万无一失人一旦有了目标,走再难的路,都是活力满满的。
那段时间,我和团队伙伴每天都泡在实验室里。
一想到将来在太空里“站岗”的卫星,是我亲手设计制作的,我就感觉心潮澎湃。
不过,现实时不时就会泼来一盆冷水。每天,都有意想不到的问题等着我。
你肯定知道唐僧师徒西天取经,经历九九八十一难吧?
我和团队伙伴经受的“磨难”,一点不比他们少。
那时,我们还没有全自动的测试系统,需要人工24小时不间断地监测。
▲吉林一号卫星即将进入空间环境模拟设备开展试验
在一次测试中,眼看就要成功了。结果出了故障,所有设备都在加电,但软件已经无法运行,也没有办法通过指令进行重启。
怎么办?只能拔掉蓄电池。
直接拔掉吗?带电拔插头是一个非常规的操作,可能会损坏设备。
不拔呢?设备都在耗电,也可能损坏蓄电池。
进退两难啊。
团队陷入了长久的讨论。
时间一分一秒地流逝,再不做决定,可就来不及了。
“拔!”我当即拍板。
大家严阵以待,如临大敌。
你也许会说:“不就拔个插头吗?多简单,我在家就经常干。”
可那次不一样,拔的时候,不仅要做好防护措施,还要讲究拔的速度和力度。因为如果拔插头不干脆,造成短时间反复的断电又加电,可能会有错误的电流产生,并影响到单机的可靠性。
凌晨两三点钟,万籁俱寂。大家屏息凝神,等待着拔插头的结果。
一个看似简单的动作,却让同事的手心攥出了汗。
好在,拔插头后,经过反复的测试证明,问题顺利解决。
但我和团队依旧不敢松懈。为什么会发生这样的故障?软硬件设计上应该怎样修改,才能避免发生类似的情况?我们得趁热打铁,剖析问题,总结经验。
▲吉林一号卫星发射前运载火箭整流罩正在扣罩
我常常和团队伙伴说:“只有成功把卫星悬在天上,我们悬着的心才能落地。”
这可不是玩笑话,我们平常使用的手机、电脑等电子产品坏了,可以送去修理店维修。
卫星一旦发射,就没机会维修了。
天上可能发生的事,必须在地面逐个进行验证。
“要谨慎再谨慎,细致再细致!”我不断提醒自己。
功夫不负有心人。2015年,吉林一号的首批卫星,终于成功发射!
十年磨一剑,我真的做出能摄影的“望远镜”啦!
让卫星更优秀卫星发射上天,就完事了吗?
不不不,卫星发射后,我们还得开展大量工作,才能让卫星变得更优秀。
其中一项工作,就是在卫星进入轨道的早期,人工查看每张图像,检查卫星在轨调试中,有哪些需要改进的问题。
要知道,卫星每天产生的图像,至少有上千张。
大量的阅读,能让人练就“一目十行”的本领,同样的,大量的看图工作,让我练出了一双“火眼金睛”。
现在,给我一张图,我一眼就能看出有没有问题。
只是,从卫星获得图像,需要解码,它不像手机拍摄,可以随拍即得。
什么是解码呢?你一定看过谍战片吧,里面的情报人员交流讯息,往往采用密码的方式,拿到情报的人,要用一种特定方法,把密码翻译成文字,才能看懂讯息。
解码就是用一种特定方法,把卫星的数据,还原成图像。
这就意味着,解码的过程,也暗藏危机。
2017年,在一颗新卫星发射后的当晚,我们就遇到了麻烦——卫星回传的数据无法解码,我们无法获取图像。
经过排查,我们断定,是地面站的一个设置出现了错误,等第二天卫星过境,重新设置就可以解决。
可是,就这么干等吗?会不会还有别的问题?每个人可都在焦急地等待着。
我和团队连夜讨论,发现根据编码的原理,通过一系列数学运算,有可能将数据还原。
想到了办法,大家撸起袖子就是干。
从晚上十点,一直干到第二天凌晨六点,数据终于被正确还原,我们看到了清晰的图像!
大家都激动地蹦起来,有的还抱在了一起。
阳光总在风雨后有人问我,在“追逐满天卫星”时,遭遇过失败吗?
你也许听过一句话:胜败乃兵家常事。
科研也是如此。
失败,是科研创新的亲密“伙伴”。
如果说,做任何事情都能成功的话,那我们永远也突破不了现有的水平。
你可能会追问我:经历一次又一次的失败,难道不会想要放弃吗?
我可以斩钉截铁地回答:放弃的念头,从未在我的脑中闪过。
失败不是一个终点,它只是一个过程,一个我们收获经验的过程。
当出现失败的时候,我们第一时间,是去分析它的原因,再提炼出关键技术,最后逐个攻克。
▲吉林一号首批卫星发射当然,我会有沮丧的时候。
尤其当有几次运载卫星的火箭发射失败,卫星受到损失,“满天卫星”的实现因此受影响时。
失落之余,是收拾好心情,然后继续朝着目标前进。
我的未来不是梦自古以来,人类不断探索着地球的奥秘,踏遍山川河流,用脚步丈量陆地,或是登高望远,想象远方的模样。
通过卫星遥感和信息技术的结合,地球上任何有形的事物,都可以被反映,被存贮,被检索,被计算。
今年6月15日,“吉林一号”卫星工程进行了第25次发射。“一箭41星!我们做到了!”这是中国航天单次发射卫星数量最多的一次任务,我们创造了新纪录!
吉林一号从无到有、卫星重量从重到轻、制造成本从高到低、发射频次从慢到快……一次次突破,让我离自己的梦想越来越近。
如今,吉林一号百星飞天。别看这108名成员“高高在上”,它们将继续通过丰富的遥感数据,“脚踏实地”,为我们服务。
▲吉林一号用于农作物长势分析
▲吉林一号用于粮食估产
▲吉林一号用于自然保护区生态环境评价
▲吉林一号用于黑臭水体监测
在卫星的监测下,裸土扬尘得到精准治理,蓝天白云备受呵护。
在卫星的巡查下,河湖岸线、黑臭水体得到改善,绿水青山得以长存。
在卫星的帮助下,农田、牧场上的工作得到保障,农民、牧民的损失得以挽回。
……
卫星遥感所体现出的客观公正,正使它成为各个行业不可或缺的信息来源。
这样的“星”,值得我毕生追随。
漫漫追星路,我期待遇到更多同行者,期盼在航天强国的大道上,留下我和小伙伴们,与卫星并肩作战的美好回忆。
来源:”CSWA科学故事会“微信公众号
排版:沈 丹
编辑:闫进芳
审定:姚利芬
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