太空之上鐫刻“中國精度”——追憶中國科學(xué)院院士李濟(jì)生的母校情懷

 

 

 

  濟(jì)南三中始建于1948年，已經(jīng)走過七十五載春秋，見證了新中國的成立和大國的崛起，走過了一段不平凡的奮斗歷程。七十五年的辦學(xué)歷史是一筆巨大的教育資源；七十五年的文化積淀，是一筆豐厚的精神財富。

 

　憶往昔崢嶸歲月稠，看今朝奮進(jìn)新時代。雖建校七十五載，但濟(jì)南三中卻在歲月的磨礪中愈顯朝氣蓬勃，向著爭當(dāng)“一流名校”的目標(biāo)踔厲奮發(fā)。

 

  七十五個春秋，質(zhì)樸、勤奮的三中人執(zhí)著地耕耘著這塊沃土，培育了數(shù)以萬計的學(xué)子，造就了一大批英才俊彥。讓我們一起領(lǐng)略濟(jì)南三中知名校友李濟(jì)生的風(fēng)采，并以他為目標(biāo)，珍惜學(xué)習(xí)時光，樹立遠(yuǎn)大志向，讓青春在奮斗中出彩。

 

     國人在慶祝衛(wèi)星發(fā)射成功 

                                                

  李濟(jì)生，濟(jì)南三中高14級1班學(xué)生，中科院院士，曾是西安衛(wèi)星測控中心總工程師，我國人造衛(wèi)星軌道動力學(xué)和衛(wèi)星測控頂尖專家，被稱為“太空牧星人”。從“東方紅一號”人造地球衛(wèi)星到“神舟二號”無人飛船，共和國航天測控事業(yè)在實(shí)現(xiàn)“飛向太空、返回地面、同步定點(diǎn)、一網(wǎng)多星、國際接軌”五大跨越后，技術(shù)水平已躋身世界先列。

 

　為了這一切，李濟(jì)生和千千萬萬航天人一樣，30年來在技術(shù)領(lǐng)域苦苦跋涉，譜寫了一首矢志創(chuàng)新的奮斗之歌——

 

　他首次提出并實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星測控應(yīng)用軟件的通用化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，使我國衛(wèi)星測控軟件的設(shè)計思想發(fā)生了根本性變革；

 

 

  他建立的“三軸穩(wěn)定衛(wèi)星姿控動力對衛(wèi)星軌道攝動的動力學(xué)模型”，解決了衛(wèi)星近地點(diǎn)異常變化難題，填補(bǔ)了國內(nèi)空白；

 

　他研制的通信衛(wèi)星測控調(diào)度和實(shí)時計劃生成軟件，保證了當(dāng)時我國以落后的計算機(jī)設(shè)備完成了過程復(fù)雜的地球同步軌道衛(wèi)星測控任務(wù)；

 

　他主持開發(fā)的人造衛(wèi)星精密定軌系統(tǒng)，把我國人造衛(wèi)星精密定軌精度由千米級提高到米級，達(dá)到世界水平……

 

  他雖已畢業(yè)數(shù)十載，但濟(jì)南三中在李濟(jì)生心中一直是個特別的存在。母校之于他，仿佛青年時期那耀眼的驕陽，是心底最柔軟的地方。

 

 

 

  1998年濟(jì)南三中五十年校慶時，李濟(jì)生再回母校，雖然曾經(jīng)的校址換了，校舍變了，但看到母校變得更美麗、更現(xiàn)代、更有生機(jī)與活力，這位“老同學(xué)”感到由衷的高興。為了表達(dá)對母校的感恩，李濟(jì)生為母校學(xué)子設(shè)立了“李濟(jì)生獎學(xué)金”，鼓勵“學(xué)弟學(xué)妹”們勤奮求學(xué)，成長成才。

 

         李濟(jì)生為母校題字

 

             鼓勵“學(xué)弟學(xué)妹”們勤奮學(xué)習(xí) 報效祖國

 

  李濟(jì)生與班主任于明詩老師一直保持著密切聯(lián)系，每當(dāng)年節(jié)假日，李濟(jì)生必定打電話問候于老師；每當(dāng)有點(diǎn)滴進(jìn)步、工作變化，李濟(jì)生也告訴于老師，每逢有機(jī)會回濟(jì)南，李濟(jì)生一定要帶上鮮花、蛋糕等看望自己的恩師，向恩師深深地鞠上一躬。談到這位“得意門生”，于明詩老人滿滿的全是自豪。“我當(dāng)了李濟(jì)生三年的班主任，他的成績一直很高。他是一名好學(xué)生，是那種對自己要求特別嚴(yán)格、什么事都不甘落后的人。”于明詩老人回憶那時是“5分制”，李濟(jì)生的成績總是在4分5分；學(xué)生的品德考核分甲乙丙，李濟(jì)生總是甲等。

 

          李濟(jì)生向母校贈送衛(wèi)星模型

 

  抱著對母校深厚的情感，濟(jì)南三中七十年校慶時，李濟(jì)生欣然提筆寫下“濟(jì)南三中 人才搖籃”八個大字贈與母校，并為母校捐贈了珍貴的衛(wèi)星模型、飛船模型和登月模型供校史館收藏，向母校學(xué)生展現(xiàn)了神奇的航天世界。

 

 

      首屆“李濟(jì)生獎學(xué)金”頒獎儀式

 

  然而，天有不測風(fēng)云。2019年7月28日校友李濟(jì)生因病于北京逝世，享年76歲。他把生命融入了魂牽夢繞的浩瀚星空。他是一路向前，不能忘卻化身為星的人。

 

  記者帶著對李濟(jì)生院士的敬仰，搜集整理了他生前被媒體聚集的事跡報道。今天，就讓我們一起回憶李濟(jì)生院士與祖國航天測控50年的不解之緣，感受他為中國航天事業(yè)而焦灼、而奮起、而潸然淚下、而歡呼雀躍的征程往事！以饗濟(jì)南三中各級校友們和廣大讀者。

 

             堅定的信念：“把中國的精密定軌技術(shù)搞上去”

 

  “航天科技是科技進(jìn)步和創(chuàng)新的重要領(lǐng)域，航天科技成就是國家科技水平和科技能力的重要標(biāo)志。”習(xí)近平高度重視航天科技建設(shè)，鼓勵航天工作者要敢于戰(zhàn)勝一切艱難險阻，勇于攀登航天科技高峰，讓中國人探索太空的腳步邁得更穩(wěn)更遠(yuǎn)，早日實(shí)現(xiàn)建設(shè)航天強(qiáng)國的偉大夢想。

 

       合作雙方簽協(xié)議

 

 衛(wèi)星測控，對大多數(shù)人來說是個陌生領(lǐng)域。當(dāng)火箭把衛(wèi)星送入預(yù)定軌道，衛(wèi)星能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)并按計劃完成使命，完全依賴于地面觀測系統(tǒng)對其實(shí)施長時間的跟蹤、測量、計算、預(yù)報和控制，這一系列工作即為衛(wèi)星測控。

 

 通俗地說，衛(wèi)星測控就像是“放風(fēng)箏”，離開地面觀測系統(tǒng)的監(jiān)控，衛(wèi)星就像是斷了線的“風(fēng)箏”。這是一項(xiàng)極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在某種程度上代表著一個國家的航天科技水平。

 

    李濟(jì)生刻苦攻關(guān)，針對各種“攝動力”對衛(wèi)星軌道的影響，建立了動力學(xué)模型 

 

 航天作為當(dāng)今世界最具挑戰(zhàn)性和廣泛帶動性的高技術(shù)領(lǐng)域之一，體現(xiàn)著國家綜合實(shí)力和大國地位。因此，總有殷殷志士甘為國家的航天事業(yè)鞠躬盡瘁，也總有拳拳赤子愿為航天發(fā)展負(fù)重前行。我國杰出的航天科技工作者、中國科學(xué)院院士、我國人造衛(wèi)星軌道動力學(xué)和衛(wèi)星測控專家李濟(jì)生即是其中真實(shí)的寫照。

 

 他建立的“三軸穩(wěn)定衛(wèi)星姿控動力對其軌道的攝動力模型”，解決了衛(wèi)星近地點(diǎn)異常變化難題，填補(bǔ)了國內(nèi)空白；

 

 他主持開發(fā)的人造衛(wèi)星精密軌道確定系統(tǒng)，突破了多項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)，把我國人造衛(wèi)星精密定軌技術(shù)推向世界前列；

 

 他總結(jié)自己的理論研究和實(shí)踐成果寫成的《人造衛(wèi)星精密軌道確定》，成為世界航天測控史上不為多見的一部學(xué)術(shù)專著。

 

 李濟(jì)生院士1943年5月31日生于山東濟(jì)南，濟(jì)南三中畢業(yè)后考大學(xué)到南京，1966年畢業(yè)于南京大學(xué)天文學(xué)系。歷任西安衛(wèi)星測控中心技術(shù)部總工程師、研究員，1997年當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。 50多年前，同樣是盛夏時節(jié)，李濟(jì)生大學(xué)畢業(yè)后主動申請來到中國第一座衛(wèi)星測控站，從事衛(wèi)星軌道計算工作。

 

  當(dāng)時，我國的第一顆人造地球衛(wèi)星即將發(fā)射，全中國沒有一位衛(wèi)星軌道計算專家，國外對我嚴(yán)格技術(shù)封鎖。沒有任何資料，李濟(jì)生和同事們自己編程序、搞方案；沒有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，他們就邊工作、邊積累，借助一臺手搖計算機(jī)，一個多月后拿出了一次性通過的軌道設(shè)計方案。

 

 1970年4月24日，我國自行研制的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功。慶功會上，大家舉杯相慶，李濟(jì)生卻眉頭緊鎖——衛(wèi)星雖然上天了，而衛(wèi)星軌道的計算十分粗糙。中國從  從1967年開始建設(shè)自己的航天測控網(wǎng)，1970年正式投入使用。彼時，美國的航天測控技術(shù)水平已超前我國一二十年。李濟(jì)生為此深感焦慮：如果不能精確地計算出衛(wèi)星在太空運(yùn)行的軌道，就不可能滿足后續(xù)衛(wèi)星發(fā)射測控任務(wù)和衛(wèi)星應(yīng)用對定軌精度的要求。

 

  “我國航天測控技術(shù)起步晚、差距大，但我們有能力奮勇趕上！”立志要在航天測控領(lǐng)域有所作為的李濟(jì)生并不氣餒，一個強(qiáng)烈的愿望在他心里萌生：一定要盡快擬制出中國航天的精密軌道計算方案。

   

  從此，他一面投入到新型號衛(wèi)星測控任務(wù)緊張的準(zhǔn)備工作中，一面不斷積累精密定軌知識，為日后開發(fā)精密定軌方案作技術(shù)儲備。同時，為了使定軌精度有個明確的數(shù)量概念，他對定軌精度分析方法進(jìn)行了不懈探索和研究。

 

  歷經(jīng)一年攻關(guān)，李濟(jì)生分析、推算了大量數(shù)據(jù)資料，終于算出我國第一顆人造衛(wèi)星的定軌誤差為1公里左右。從那時起，我國對近地衛(wèi)星軌道精度誤差有了初步的數(shù)量概念。

 

  隨著李濟(jì)生卓有成效的研究，我國定軌精度逐步提高，但與國外的相比，還有不小差距。于是，他將求學(xué)的目光投向了更高遠(yuǎn)的地方。

   

  1978年9月，李濟(jì)生參加國內(nèi)首批出國留學(xué)人員考試并被錄取。一時間，國外幾所大學(xué)紛紛來函，有的請他去搞探空火箭數(shù)據(jù)處理，有的邀他進(jìn)行天文教學(xué)，他都一一謝絕了。李濟(jì)生心中的目標(biāo)執(zhí)著而明確：“研修精密定軌理論，把中國的精密定軌技術(shù)搞上去。”

   

  1984年，李濟(jì)生終于選取對口專業(yè)，跨進(jìn)大洋彼岸一所名校的大門。在那里，世界各國的航天測控資料一應(yīng)俱全，李濟(jì)生貪婪地在知識的海洋里奮力搏擊：快學(xué)、多學(xué)、拼命學(xué)。

   

  在進(jìn)修的兩年里，李濟(jì)生沒有節(jié)假日，無暇顧及旖旎的異國風(fēng)光，甚至連寫封家書也顧不上。難得上趟街，去一次就買回足夠吃十天半月的食品，把能擠出的分分秒秒都泡在了圖書館和資料室里。

   

  1986年，李濟(jì)生婉拒導(dǎo)師的挽留，毅然回到祖國的懷抱。他忘不了臨回國前一位老華僑的話：“國內(nèi)每升空一枚火箭，我們這些海外游子的腰就又挺直了一截。”

   

  “祖國的需要就是我的選擇。”這是西安衛(wèi)星測控中心原總工程師、中科院院士李濟(jì)生的肺腑之言。

   

  歸國后，領(lǐng)導(dǎo)和朋友問他在外的感受，李濟(jì)生樸實(shí)地說：“看到國外測控技術(shù)的發(fā)展，真是著急，就想把我們的技術(shù)和國外的距離拉近一點(diǎn)。”

 

  此后的30多年，面對國外的嚴(yán)密技術(shù)封鎖，李濟(jì)生矢志不渝，獨(dú)立自主攻破了一大批尖端技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)了軌道精度從千米到百米再到十米級的“三級跳”。

 

         李濟(jì)生在工作中

 

                     航天測控精確到厘米級

  航天測控是一個什么樣的領(lǐng)域？火箭發(fā)射升空、航天器在軌工作，可視化程度都比較高，而航天測控在公眾視野中更似“隱形”。測控的主要工作包括：測量——針對飛行目標(biāo)進(jìn)行多種手段的遠(yuǎn)距離測量，根據(jù)獲得的測量數(shù)據(jù)掌握航天器的飛行狀態(tài)、飛行軌跡，判斷其工作是否正常；控制——通過向飛行目標(biāo)發(fā)送指令，使其能夠按照地面的要求做出相關(guān)動作，控制航天器的狀態(tài)；通信——包括航天器和地面的天地通信，以及陸地、海上測控站船和指控中心之間的信息交換。 

   

  受地球曲率的影響，以無線電微波傳播為基礎(chǔ)的測控工作，需要用分布在陸上、海上甚至天上不同地點(diǎn)的多個節(jié)點(diǎn)“接力”完成。有人把這個系統(tǒng)比作放飛航天器的“風(fēng)箏線”，實(shí)際上它遠(yuǎn)遠(yuǎn)比“線”復(fù)雜得多，更像一張連接天地的網(wǎng)，或是一條條承載航天器馳騁的“天路”。 

 

  “我上中學(xué)時，蘇聯(lián)發(fā)射了人造地球衛(wèi)星。當(dāng)時我就很著迷，經(jīng)常在晚上跑出來看衛(wèi)星，希望有一天能經(jīng)過我的努力，使我們的國家也有自己的衛(wèi)星。”生前的一次訪談中，李濟(jì)生院士回憶自己從事航天測控的初心，“進(jìn)入大學(xué)以后，剛好又是學(xué)天體力學(xué)的。一般的天體力學(xué)都是學(xué)經(jīng)典軌道的計算, 比如月亮繞地球轉(zhuǎn)、地球繞太陽轉(zhuǎn)……因?yàn)槟菚r已經(jīng)有了人造衛(wèi)星這樣的人造天體，所以在學(xué)校時也學(xué)習(xí)一些人造天體的軌道計算。后來到單位后恰好又是從事衛(wèi)星測控方面的工作，因此就很自然地結(jié)合起來了。” 

   

  中國的航天測控事業(yè)，是伴隨著第一顆人造地球衛(wèi)星飛向太空的歷程而發(fā)端的。“到現(xiàn)在我還清楚地記得, 我們報到的準(zhǔn)確時間是1968年2月14日……共有5位同學(xué)一同分配到西北航天實(shí)驗(yàn)基地，我們坐了幾天火車，從繁華的南京走到大西北，滿目盡是荒涼的戈壁灘。記得我在給女朋友的第一封信是這樣寫的——‘站在大戈壁灘上，一望無際，如同站在大海上一樣遼闊無垠。盡管這里現(xiàn)在很荒涼，我想通過我們的努力，我們會用自己的雙手創(chuàng)造出一個嶄新的世界。’” 

   

  那時的中國，貧瘠而沸騰；那時的中國航天，火箭、衛(wèi)星、測控各系統(tǒng)皆蹣跚起步，家徒四壁而自信奮進(jìn)。1970年，“東方紅一號”成功發(fā)射，標(biāo)志著中國掌握人造衛(wèi)星技術(shù)。依托西安衛(wèi)星測控中心和分布在祖國各地的地面觀測站，李濟(jì)生和他的同事們實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星的精確跟蹤測量，成功預(yù)報了衛(wèi)星飛臨世界244個城市上空的時間和方位。 

   

  “當(dāng)我們在喝慶功酒吃慶功餃子的時候，一位老專家的話深深打動了我。他說：‘咱們的衛(wèi)星上天了，可軌道精度是多少？誰能說得準(zhǔn)確？’當(dāng)時我就暗暗下決心，一定要把衛(wèi)星精度算出來。我是搞天體力學(xué)的，不然愧對國家的培養(yǎng)。大約用了1 年時間，我終于算出了衛(wèi)星軌道的誤差為1 公里。這也是我們國家衛(wèi)星軌道的第一次量化，但與發(fā)達(dá)國家當(dāng)時已經(jīng)達(dá)到的百米級精度相差甚遠(yuǎn)。從那以后，我又開始了從千米級到百米級精度的艱難歷程……” 

 

  媒體“我們的太空”說，“正是在李老的帶領(lǐng)下，西安衛(wèi)星測控中心的軌道確定和控制精度達(dá)到了國際先進(jìn)水平，從最初的公里級、米級到如今的厘米級……” 

   

  精密定軌有多重要？遙感衛(wèi)星定軌不準(zhǔn)，衛(wèi)星拍到的圖像坐標(biāo)就不準(zhǔn)確；擔(dān)負(fù)測繪任務(wù)的衛(wèi)星定軌不準(zhǔn)，就不能得到高精度測繪信息；地球同步軌道衛(wèi)星定軌不準(zhǔn)，無法嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)地球同步運(yùn)行，衛(wèi)星不得不在調(diào)整位置的過程中消耗燃料、降低壽命；而載人航天器一旦出現(xiàn)測控偏差，將直接導(dǎo)致再入大氣層的控制誤差，落點(diǎn)很可能謬以千里。 

   

 今天，我國近地軌道航天器位置確定精度最高可達(dá)厘米級，地球同步軌道航天器位置確定精度可達(dá)幾十米，月球軌道探測器位置確定精度可達(dá)公里級。我國航天測控技術(shù)從無到有，從簡單到復(fù)雜，構(gòu)建了一個獨(dú)具特色、功能多樣、天地一體的航天測控體系，取得了飛向太空、返回地面、同步定點(diǎn)、飛船回收、多星管理、深空探測等重大成就。我們同時注意到，近年來，作為國家航天測控能力的補(bǔ)充，航天馭星、天鏈測控等民營企業(yè)開始提供商業(yè)測控服務(wù)。

 

               鏗鏘的腳步：“外國人能做到的，我們也能做到”

 

  1975年，我國航天事業(yè)取得大豐收。這一年，我國成功發(fā)射了3顆近地衛(wèi)星。

 

  人們沉浸在成功的喜悅之中，李濟(jì)生和他的同事們卻意外發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星近地點(diǎn)高度逐日升高。從理論上分析，衛(wèi)星在運(yùn)行過程中受大氣阻力影響，近地點(diǎn)高度應(yīng)該越來越低。

 

  這是一個謎。有關(guān)專家懷疑是軌道計算誤差太大，提議改由其他單位計算。種種懷疑和議論，對搞軌道計算的李濟(jì)生來說，無疑是一種莫大的壓力。

 

  李濟(jì)生決心依靠自己的力量解開這個謎。他一頭扎進(jìn)謎團(tuán)里，連續(xù)幾日徹夜不眠，反復(fù)查閱有關(guān)資料，反復(fù)和同事們研究探討。

 

  幾個月后謎團(tuán)解開。衛(wèi)星軌道出現(xiàn)反常，是控制衛(wèi)星姿態(tài)的噴氣管產(chǎn)生的姿控力所致。由于作用力很小，人們在設(shè)計時忽略了。然而就是這輕微的作用力，使衛(wèi)星軌道近地點(diǎn)高度逐日升高。

 

  李濟(jì)生再接再厲，對此領(lǐng)域作深入研究，又研制出衛(wèi)星姿態(tài)控制對衛(wèi)星軌道攝動的動力學(xué)模型，填補(bǔ)了我國同類動力學(xué)模型的空白，使衛(wèi)星定軌精度由1000米提高到500米。

  

  此后，他又主持開發(fā)了“微分軌道改進(jìn)和攝動星歷表計算”衛(wèi)星軌道確定方案。這一方案首次用解析法導(dǎo)出了大氣阻力短周期攝動的計算公式，把我國人造衛(wèi)星定軌精度由500米提高到200米。

 

  1981年底，我國首顆地球同步通信衛(wèi)星發(fā)射準(zhǔn)備工作進(jìn)入沖刺階段。地球同步通信衛(wèi)星的測控技術(shù)，是世界航天測控領(lǐng)域的難題，只有少數(shù)幾個國家掌握。要完成這些復(fù)雜的測控過程，地面測控系統(tǒng)要向衛(wèi)星發(fā)送數(shù)千條指令，其實(shí)時性、準(zhǔn)確性和連續(xù)性要求之高，都是歷次發(fā)射任務(wù)所沒有的。

    

  在發(fā)達(dá)國家，通信衛(wèi)星的測控，是用全球布站的測控網(wǎng)完成的，而我國衛(wèi)星地面測控網(wǎng)只限于本土的測控站，可控弧段極其有限，測控過程必須高度自動化。但衛(wèi)星測控中心僅有性能落后的320計算機(jī)，運(yùn)行速度每秒28萬次，內(nèi)存和速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

 

  我國有關(guān)部門多次與外商洽談高性能計算機(jī)的進(jìn)口事宜，均被對方拒絕。西方大國的技術(shù)封鎖，激起了李濟(jì)生和同事們?yōu)閲鵂幑�、開拓創(chuàng)新的豪情：“外國人能做到的，我們也能做到；外國人做不到的，我們也要做到！”

 

  在隨后的一年時間里，李濟(jì)生以驚人的毅力，攻克了道道難關(guān)，成功地編制出通信衛(wèi)星測控軟件調(diào)度程序，圓滿解決了計算機(jī)容量小、速度低的難題，終于使我國第一顆地球同步通信衛(wèi)星成功地定點(diǎn)于距地球3.6萬公里的赤道上空。此舉令外國專家同行刮目相看，感到佩服！

 

             高尚的品格：“我愿用肩膀?yàn)槟贻p人搭起攀登云梯”

  1992年，在我國某型返回式衛(wèi)星發(fā)射前夕，李濟(jì)生接到一項(xiàng)特殊任務(wù)：研制一套新方案，以驗(yàn)證年輕博士黃福銘制訂的該型號衛(wèi)星軌道控制方案的可行性。李濟(jì)生苦戰(zhàn)數(shù)月，拿出了新方案。經(jīng)過論證，這兩種方案殊途同歸，都是可行的。

 

  這是我國發(fā)射的一種新型返回式衛(wèi)星，用誰的方案誰將獲得科技進(jìn)步獎，誰就將在這個新型衛(wèi)星領(lǐng)域里永遠(yuǎn)留下自己的名字。李濟(jì)生是測控中心的技術(shù)權(quán)威，是國內(nèi)外有名的科學(xué)家，按理說采用他的方案理所當(dāng)然。但在李濟(jì)生的堅持下，測控中心采用了黃福銘的方案。

 

  李濟(jì)生說：“要多給年輕人創(chuàng)造機(jī)會。因?yàn)�，科技發(fā)展是一場接力賽，要靠一代代人的努力。作為一名老科技工作者，我覺得個人名利事小，把這個接力棒交好，盡快提高我們國家的科技水平才是大事。”

 

  個人的名利是小事，人才培養(yǎng)是大事。李濟(jì)生把培養(yǎng)年輕科技人員當(dāng)做自己的重要職責(zé)，手把手地教，希望更多的人超越自己，體現(xiàn)出一位科學(xué)家對祖國航天測控事業(yè)強(qiáng)烈的使命意識和無私的奉獻(xiàn)精神。

 

  李濟(jì)生始終銘記著一句名言：科學(xué)家最大的悲哀是后繼無人。為了祖國航天事業(yè)的未來，他一直把培養(yǎng)年輕人才作為自己義不容辭的責(zé)任。

   

  張榮之1989年研究生畢業(yè)后一直跟李濟(jì)生從事精密定軌研究，經(jīng)過幾年的磨練，已成為技術(shù)帶頭人。在使用星載全球定位系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)定軌方面，他創(chuàng)造性地提出了遠(yuǎn)距離全球定位系統(tǒng)差分方法，使我國衛(wèi)星定軌技術(shù)水平上了一個新臺階，如今他承擔(dān)著載人航天任務(wù)中高精密定軌的專項(xiàng)任務(wù)。

   

  青年工程師王家松從給李濟(jì)生當(dāng)助手的第一天起，李濟(jì)生就把自己多年積累的資料毫無保留地交給他，讓他在選定科研項(xiàng)目和攻關(guān)課題時參考查詢。在不到兩年的時間里，王家松大膽運(yùn)用解析法理論，對過去的軌道計算程序進(jìn)行驗(yàn)證和重新設(shè)計，提高了解析法軌道計算的精度。

   

  近年來，李濟(jì)生還親自培養(yǎng)了2名在職研究生，推薦3名青年同志到國內(nèi)知名大學(xué)攻讀碩士和博士，其中有的已學(xué)成回來在科研中挑起了大梁。

   

  李濟(jì)生的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致在單位里是出了名的。翻開他幾十年所記的工作筆記，盡管有的已經(jīng)泛黃褪色了，但字跡工整，連標(biāo)點(diǎn)符號都一清二楚；設(shè)計的各種技術(shù)方案，不僅構(gòu)思新穎，而且格式整齊美觀。他這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲凶黠L(fēng)時時影響和感染著身邊的青年科技人員。

 

  “搞天體力學(xué)比較枯燥，整天就是計算，但這里面也有樂趣。想想看，人造衛(wèi)星在天上是看不見的，我就給你這個觀測數(shù)據(jù)，算出它的軌道，然后預(yù)報它什么時間在什么地方，到時候一看它確實(shí)在那個地方，這不也是種樂趣嗎？”李濟(jì)生沉迷于軌道，沉迷于探索浩瀚宇宙中的無窮奧秘。正因?yàn)槿绱耍�他犧牲了許多業(yè)余愛好。有人說他既不打撲克，也不下棋，偶爾和妻子打打羽毛球，是他唯一的娛樂活動。

   

  1997年底，李濟(jì)生當(dāng)選為中科院院士。在一個慶賀會上，他道出了自己的心聲：“我是踩著眾人的肩膀一步步上來的。我國航天測控事業(yè)要贏得新世紀(jì)，就要培養(yǎng)一大批年輕人，我愿用自己的肩膀?yàn)槟贻p人搭起攀登的云梯！”

 

                   “國外有的，我們也要有”   

 

 李濟(jì)生深知，國外先進(jìn)技術(shù)要不來，買不到。我國航天測控技術(shù)要搶占世界前沿，不僅要堅持自主創(chuàng)新，還要加快追趕的步代，實(shí)現(xiàn)“國外有的，我們也有”。

 

  1975年，我國發(fā)射成功了第一顆返回式衛(wèi)星。人們發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星在軌運(yùn)行期間，近地點(diǎn)高度在逐漸增大。而從理論分析，衛(wèi)星受到大氣阻力的影響，軌道近地點(diǎn)高度應(yīng)該是逐漸減小的。

 

 為什么會升高？李濟(jì)生開始了不分晝夜的計算。

 

 幾個月后，謎團(tuán)解開了。衛(wèi)星軌道出現(xiàn)反�，F(xiàn)象的原因就在衛(wèi)星本身，是用于衛(wèi)星姿態(tài)控制的噴氣管噴氣產(chǎn)生的姿控力所致。它由于只有輕微的作用力，人們在設(shè)計時忽略了它。然而，就是這小小的力，卻使衛(wèi)星軌道近地點(diǎn)每天在升高。

   

 找到了癥結(jié)，李濟(jì)生沒有就此罷手。他依此深究，研制出衛(wèi)星姿態(tài)控制對衛(wèi)星軌道攝動的動力學(xué)模型，填補(bǔ)了我國同類動力學(xué)模型的空白，使我國的衛(wèi)星定軌精度跨上了新的臺階。                                                          

  在到大洋彼岸某大學(xué)空間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)修兩年學(xué)成回國后，李濟(jì)生主動辭去西安衛(wèi)星測控中心技術(shù)部軟件室副主任職務(wù)，帶領(lǐng)攻關(guān)小組潛心開發(fā)精密定軌系統(tǒng)。五年的艱辛攻關(guān)，他和同事們攻克了一項(xiàng)項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，破譯了7萬多條計算機(jī)語句，建立了我國衛(wèi)星精密定軌系統(tǒng)，把定軌精度由原來的100米級提高到米級，大步趕上世界發(fā)達(dá)國家先進(jìn)水平。

 

  1983年1月，蘇聯(lián)核動力偵察衛(wèi)星“宇宙—1402”因運(yùn)行失控，攜帶核燃料的衛(wèi)星殘骸將隕落地面，極有可能對地球造成污染。李濟(jì)生參加了隕落預(yù)報小組，在沒有任何外來資料的情況下，他們根據(jù)得到的斷續(xù)數(shù)據(jù)定出了軌道參數(shù)，準(zhǔn)確作出了“宇宙—1402”核動力衛(wèi)星的落點(diǎn)預(yù)報。

 

  因?yàn)槎ㄜ壘�度提高了，我國發(fā)射的一顆顆返回式衛(wèi)星按照李濟(jì)生和同伴們的意愿，越來越準(zhǔn)地返回到預(yù)定地區(qū)。

 

 

                   “中國要有自己的定軌精度”

  1970年4月24日，巴丹吉林沙漠。載著我國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”的火箭噴吐著烈焰騰空而起，轉(zhuǎn)瞬消失在茫茫蒼穹。距發(fā)射架不遠(yuǎn)的平房里，南京大學(xué)畢業(yè)生李濟(jì)生正聚精會神地運(yùn)算著的軌道數(shù)據(jù)。

 

  星箭分離，衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道，東方紅樂曲第一次回蕩在遙遠(yuǎn)的太空。

 

  當(dāng)人們陶醉于勝利的喜悅時，27歲的李濟(jì)生卻端著一碗慶功餃子難以下咽，剛才一位老專家的問話縈繞在耳際：“咱們的衛(wèi)星雖然上天了，軌道也計算出來了，但你知道軌道精度是多少嗎？” 李濟(jì)生把目光投向了茫茫夜空———早在一年前，美國的“阿波羅”飛船已經(jīng)登上了月球。到60年代末，美國和蘇聯(lián)已將各種應(yīng)用類型的上百顆衛(wèi)星送上了太空，他們的衛(wèi)星軌道確定精度已經(jīng)達(dá)到百米級。

 

  不知道定軌精度，就無法驗(yàn)證軌道計算的正確性，就意味著無法對衛(wèi)星進(jìn)行有效控制，剛剛起步的中國航天事業(yè)就難以向前發(fā)展。

   

  一個強(qiáng)烈的愿望，在這個不善言辭的年輕人心里萌生：一定要開發(fā)出中國衛(wèi)星的精密軌道計算方案！

   

  此后的一個時期，戈壁灘上那間簡陋的工房里，燈光每天都亮到深夜，李濟(jì)生開始了對衛(wèi)星軌道確定技術(shù)的鉆研k k推導(dǎo)公式，學(xué)習(xí)軟件，分析計算結(jié)果，研究確定軌道精度的方法。

   

  我們無法描述那數(shù)不盡的“0”與“1”對人是怎樣的一種煎熬。一年攻關(guān)，在分析了大量資料，推算過無數(shù)數(shù)據(jù)，經(jīng)過一次次試驗(yàn)后，李濟(jì)生用“過近站點(diǎn)時刻”法，估算出我國第一顆衛(wèi)星的定軌誤差為1公里左右。

   

  中國近地衛(wèi)星軌道精度誤差從此有了數(shù)量概念。

 

                    “命運(yùn)要靠自己來創(chuàng)造”

  “計算機(jī)是不可能得到更換了，人家對我們封鎖，現(xiàn)在只有靠你們的智慧背水一戰(zhàn)，解決難題。”渭南塬上，衛(wèi)星測控中心領(lǐng)導(dǎo)對李濟(jì)生和他的同事們說。

   

  這是1982年冬，中國的通信衛(wèi)星工程正如火如荼。這是怎樣的一副重?fù)?dān)�。�從發(fā)射到定點(diǎn)于距地球36000公里高的赤道上空，要向太空運(yùn)行的衛(wèi)星適時發(fā)送數(shù)千條遙控指令，其實(shí)時性、準(zhǔn)確性和連續(xù)性要求之高，對李濟(jì)生他們來說都是第一次。

 

 但是，如果沒有自己的地球同步通信衛(wèi)星，就沒有在世界航天領(lǐng)域說話的實(shí)力，我國通信技術(shù)落后的局面也就難以得到改變。

 

  當(dāng)時中心僅有4臺晶體管計算機(jī)，其運(yùn)算速度不如一臺普通的286微機(jī)。對此，一位來訪的外國專家斷言：這樣的設(shè)備絕對不行。李濟(jì)生向這位專家請教一個技術(shù)問題，他傲慢地說：“對不起，我沒帶筆記本，沒法講。”

   

  “命運(yùn)要靠自己來創(chuàng)造！”李濟(jì)生主動向領(lǐng)導(dǎo)請纓：“‘硬件’不行，我們用‘軟件’補(bǔ)。”

   

  接下來就是不分黑夜白晝拼殺的日子，李濟(jì)生透支的身體一下子降到了90多斤。他闖進(jìn)了一個荊棘叢生的禁地，他所做的一切，就是要把看似不可能的事變成可能。按另一位測控專家祁思禹的形象比喻就是，“要用100張床位安排500個人住”。

   

  50余萬行的“0”與“1”，像一個個美妙的音符，李濟(jì)生通過它，奏響了中國航天測控史上一段輝煌的樂章！

   

  發(fā)射前夕，時任國防部長的張愛萍將軍來中心視察，聽說全部測控方案已通過，高興地握著李濟(jì)生的手說：“在這樣落后的機(jī)器上能完成這樣大的任務(wù)，很了不起！”宋健同志觀看了模擬衛(wèi)星測控過程的星地大回路演練，興奮地說，“猶如欣賞一曲美妙的交響樂！”

   

  1984年4月8日，我國第一顆地球同步試驗(yàn)通信衛(wèi)星在赤道上空定點(diǎn)成功，中國開始用自己的通信衛(wèi)星與世界對話。

   

  這年5月，李濟(jì)生在國際空間科學(xué)年會上和那位外國專家不期而遇。他迫不及待地問李濟(jì)生：“你們那個地球同步衛(wèi)星測控是在什么計算機(jī)上完成的？”

   

  “就是你看過的那幾臺。”李濟(jì)生自豪地回答。

   

  對方愕然。

 

                    創(chuàng)造世界航天領(lǐng)域的奇跡

                             

  在歐美國家，通常一種類型衛(wèi)星就要有一個獨(dú)立的測控網(wǎng)，中國的國情決定了我們不可能投入太多的資金。 1988年，西安衛(wèi)星測控中心“一網(wǎng)管多星”工程正式啟動，該工程由中國和國外某公司聯(lián)合完成，李濟(jì)生在項(xiàng)目中任中方副經(jīng)理。

   

  用一個測控網(wǎng)管理多顆星，在國際上尚無先例，一旦開發(fā)成功，將成為世界航天領(lǐng)域的一個奇跡。李濟(jì)生和他的同事在異國他鄉(xiāng)拉開了新的戰(zhàn)幕。

   

  在科研攻關(guān)過程中，外方專家忽然發(fā)現(xiàn)，李濟(jì)生已經(jīng)突破了第一個關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，創(chuàng)造性地提出了“衛(wèi)星時”概念，即不調(diào)整硬件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)時間，而用軟件建立若干不同的時間系統(tǒng)，完美地實(shí)現(xiàn)了在同一臺計算機(jī)上，對不同衛(wèi)星按照不同的時間系統(tǒng)進(jìn)行測控事件的調(diào)度。按合同規(guī)定，這個工程的第二個關(guān)鍵技術(shù)，也就是“多星多計算機(jī)文件管理”，應(yīng)由外方承擔(dān)開發(fā)，可他們?yōu)榻鉀Q這一難題傷透了腦筋，久攻不下，以至影響了整個工程的進(jìn)度。

 

   李濟(jì)生在向客人介紹中

 

  李濟(jì)生接了過來。經(jīng)過嚴(yán)密細(xì)致的分析，精益求精的推算，在短時間內(nèi)就做出了“多星多計算機(jī)文件管理”的軟件，解決了這個項(xiàng)目中最難的技術(shù)問題。外方專家連連贊揚(yáng)李濟(jì)生：“你創(chuàng)造了一個令人難以置信的奇跡，真是了不起。”

   

  從此，一種全新的航天測控模式“一網(wǎng)管多星”誕生了，這項(xiàng)世界獨(dú)一無二的航天測控管理模式，以其低耗高效的獨(dú)特優(yōu)勢名揚(yáng)于世。從1990年2月我國發(fā)射實(shí)用通信衛(wèi)星投入使用后，十年來一直是我國多星測控的核心軟件。

 

 

                          尾聲 

 

  李濟(jì)生院士的名字，源自其出生地濟(jì)南。也許還有更多寓意。心懷家國、兼濟(jì)蒼生，是那一代知識分子的樸素理想——那么，離開之時，院士或當(dāng)欣慰：半個多世紀(jì)以來，中國航天事業(yè)在捍衛(wèi)國家安全、增強(qiáng)綜合國力的同時，其蘊(yùn)含的科學(xué)、技術(shù)與成果已融入這個國家人民的日常生活，深刻地重塑了我們的經(jīng)濟(jì)、文化、思想和生活方式。院士當(dāng)年在西北大漠中所暢想的“嶄新的世界”，已然開啟。 

   

  人類在浩瀚的宇宙面前是渺小的，但人類的探索精神是偉大的。

 

      李濟(jì)生在培訓(xùn)中

 

  愛黨報國、精測妙控、創(chuàng)新超越、筑夢太空，一代代航天測控人秉承航天測控精神，把個人理想與祖國命運(yùn)緊緊聯(lián)系在一起，勇于挑戰(zhàn)、追求卓越，不斷為探索宇宙奧秘、加快建設(shè)航天強(qiáng)國作出新的更大貢獻(xiàn)。

   

  李濟(jì)生院士是我國第一代航天測控人的代表、我國航天測控事業(yè)的開拓者之一。航天工作者評價他說：“直爽，正派，不吹牛。”他為我國航天測控事業(yè)做出的貢獻(xiàn)，航天自媒體“我們的太空”概括為：“在人造衛(wèi)星軌道動力學(xué)研究方面，他發(fā)現(xiàn)了低軌道三軸穩(wěn)定衛(wèi)星姿控動力對衛(wèi)星軌道的攝動并建立了相應(yīng)的動力學(xué)模型，提高了定軌精度；建立了我國衛(wèi)星測控精密定軌系統(tǒng)，滿足了我國各型號衛(wèi)星對定軌精度的要求；在衛(wèi)星測控工程方面，對衛(wèi)星測控軟件系統(tǒng)提出了‘模塊化自動調(diào)度’設(shè)計思想，并完成了我國第一顆地球同步通信衛(wèi)星‘東方紅二號’測控調(diào)度軟件和測控計劃生成軟件的設(shè)計與開發(fā)。”

   

  李濟(jì)生堅定的信念：“把中國的精密定軌技術(shù)搞上去"!

   

  李濟(jì)生院士是濟(jì)南三中人的驕傲、濟(jì)南人的驕傲、山東人的驕傲、中國航天人的驕傲，更是中華兒女的驕傲！

              

   人物簡介

  李濟(jì)生：中國科學(xué)院院士，我國人造衛(wèi)星軌道動力學(xué)和衛(wèi)星測控專家。濟(jì)南三中高14級1班學(xué)生，1961年從濟(jì)南三中考入南京大學(xué)天文學(xué)系學(xué)習(xí)。先后任西安衛(wèi)星測控中心總工程師，總裝備部科技委常任委員，中國宇航學(xué)會第四屆飛行器測控專業(yè)委員會顧問。建立了我國衛(wèi)星測控精密定軌系統(tǒng)，滿足了我國各型號衛(wèi)星對定軌精度的要求；對衛(wèi)星測控軟件系統(tǒng)提出了“模塊化自動調(diào)度”設(shè)計思想，完成了我國第一顆地球同步通信衛(wèi)星“東方紅二號”測控調(diào)度軟件和測控計劃生成軟件的開發(fā)與設(shè)計。（王寧 吳松林 鄒維榮 韓阜業(yè)）