“滿懷希望向前走，比達(dá)到它還好”

編者按

“不要怕變化，不要懼挑戰(zhàn)。選定方向，尊重規(guī)律，勇敢擔(dān)當(dāng)，然后，腳踏實(shí)地，滿懷希望地向前走。”這句話概括了中國(guó)科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)、北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師林寶軍的工作風(fēng)格。2009年，面對(duì)國(guó)外的技術(shù)封鎖和國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)薄弱的局面，他接手負(fù)責(zé)新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的研制。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，用了一套不一樣的思路來做衛(wèi)星。最終，他的團(tuán)隊(duì)用三年多的時(shí)間走完了別人二十年的路，并在2018年實(shí)現(xiàn)了“一年發(fā)射八顆衛(wèi)星”的密集組網(wǎng)，推動(dòng)北斗系統(tǒng)提前為全球服務(wù)。近日他接受中國(guó)科協(xié)之聲的訪談，從他自述里，我們可以更直接地了解這些成就背后的思考與故事。

人物簡(jiǎn)介

林寶軍，航天科學(xué)與技術(shù)專家。中科院衛(wèi)星創(chuàng)新院學(xué)術(shù)委主任、領(lǐng)域總師。現(xiàn)為北斗三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師，地月空間DRO工程總設(shè)計(jì)師，曾任神舟飛船應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師。作為北斗三號(hào)衛(wèi)星總師，他歷時(shí)12年國(guó)家級(jí)任務(wù)攻關(guān)，主持突破了北斗三號(hào)50余項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了首發(fā)星“攻克關(guān)鍵、確定體制、收斂狀態(tài)”的使命，主持完成了14顆北斗三號(hào)衛(wèi)星的研制發(fā)射。作為地月空間DRO工程總設(shè)計(jì)師，主持完成了3顆DRO星座衛(wèi)星的研制發(fā)射，并在運(yùn)載上面級(jí)飛行異常的情況下，實(shí)現(xiàn)了DRO衛(wèi)星自救并圓滿完成赴月任務(wù)，為地月空間利用發(fā)揮了重要的基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性作用。

一、北斗的超車邏輯

很多人好奇，北斗三號(hào)從追趕到并跑、局部超越，核心秘訣是什么？答案是逼出來的“超常規(guī)”思維，我將其總結(jié)為“長(zhǎng)板理論”。

航天導(dǎo)航衛(wèi)星需高可靠、長(zhǎng)壽命（10-15年），傳統(tǒng)研發(fā)周期長(zhǎng)達(dá)十年，極易陷入“衛(wèi)星上天技術(shù)已落后”的困局。沿用“木桶理論”補(bǔ)全短板，只會(huì)永遠(yuǎn)被動(dòng)追趕，我們果斷反其道而行。

所謂長(zhǎng)板理論，就是集合當(dāng)下可落地的最優(yōu)技術(shù)搭建系統(tǒng)，哪怕桶壁高低不平；緊盯最高板打造核心突破，對(duì)暫不成熟的創(chuàng)新短板，用成熟技術(shù)兜底避險(xiǎn)，兼顧先進(jìn)性與可靠性。

原子鐘作為導(dǎo)航衛(wèi)星的“心臟”，就是最鮮活的案例。導(dǎo)航精度取決于時(shí)間精度，1納秒誤差對(duì)應(yīng)30厘米距離差。傳統(tǒng)銣原子鐘性能有物理極限，氫原子鐘理論精度更優(yōu)，但歐美均因減重、在軌故障難題折戟，研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)極高。

我們依托長(zhǎng)板理論破局：以氫鐘為長(zhǎng)板沖刺世界頂尖精度，用成熟銣鐘做保底；攻克雙頻設(shè)計(jì)與20皮秒無縫切換技術(shù)，氫鐘一旦故障，系統(tǒng)無感切換至銣鐘，徹底消除風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)踐表明氫鐘在軌運(yùn)行穩(wěn)定，狀態(tài)優(yōu)異。

創(chuàng)新從不是標(biāo)新立異，而是破解發(fā)展難題。用系統(tǒng)思維閉環(huán)邏輯，敢闖敢干才有底氣，這就是北斗實(shí)現(xiàn)跨越的關(guān)鍵。

林寶軍在講解北斗科普知識(shí)

二、理念的突破往往比技術(shù)更難

做北斗十五年，我學(xué)到最重要的一件事是“創(chuàng)新”。但創(chuàng)新不僅是技術(shù)，更是理念和思維的破壁。我們常常被固有的觀念束縛，以至于看不見最本真的解決方案。

比如衛(wèi)星的形狀。大多數(shù)衛(wèi)星，包括國(guó)外的GPS，都是方方正正的。為什么？傳統(tǒng)如此，習(xí)慣如此。但北斗三號(hào)衛(wèi)星，我把它設(shè)計(jì)成了長(zhǎng)方體。原因很簡(jiǎn)單：導(dǎo)航衛(wèi)星功耗大，散熱是關(guān)鍵。長(zhǎng)方體的側(cè)面面積更大，是天然的、更高效的散熱面。同樣，很多衛(wèi)星是“豎著飛”，我們改成“橫著飛”，因?yàn)檫@樣更能適應(yīng)導(dǎo)航天線和載荷的布局需求。道理如此直白，但突破“別人都這么干”的觀念，反而需要最大的勇氣。

再比如，我們顛覆了傳統(tǒng)的衛(wèi)星分系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，提出了“功能鏈”理念。以前，衛(wèi)星分為結(jié)構(gòu)、熱控、控制、數(shù)管等十多個(gè)分系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)，“各掃門前雪”。這帶來設(shè)備多、重量大、接口復(fù)雜、可靠性相互掣肘的問題。

我們打破藩籬，按照“功能”重組。理念的變革最是艱難。曾有人問我：“以前熱控出問題，我找熱控主任設(shè)計(jì)師。現(xiàn)在所有計(jì)算機(jī)都統(tǒng)一了，出問題我打誰的板子？”我的回答是：“我是衛(wèi)星總師，任何問題，最終都是我的責(zé)任。打我林寶軍的板子。”

最終，我們的首發(fā)星重量不到850公斤，小衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了大衛(wèi)星的能力，可靠性、功能密度成倍提升，成本卻大幅下降。

創(chuàng)新，尤其是體系創(chuàng)新，首要的是頂層擔(dān)當(dāng)。如果總師不敢于為模糊地帶的融合負(fù)責(zé)，任何跨界的優(yōu)化都無法實(shí)現(xiàn)。

林寶軍在發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)

三、在至暗時(shí)刻相信邏輯

航天事業(yè)充滿未知，真正的考驗(yàn)往往不在順境，而在絕境。2022年，我們研制的“DRO”地月通信導(dǎo)航衛(wèi)星，經(jīng)歷了驚心動(dòng)魄的123天。

衛(wèi)星被拋入一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的失控軌道，面臨解體風(fēng)險(xiǎn)，眼看要錯(cuò)過了飛向月球的最佳“窗口”。美國(guó)有專家后來評(píng)價(jià)：在這種狀態(tài)下，做夢(mèng)也別想去月球。

但那一刻，沒有時(shí)間沮喪。我果斷決策，立刻修改衛(wèi)星上的數(shù)據(jù)判讀閾值，讓衛(wèi)星“相信”這個(gè)異常狀態(tài)并啟動(dòng)自救程序。當(dāng)時(shí)更大的爭(zhēng)議在于，面對(duì)殘缺的帆板，是穩(wěn)妥起見，先在地球軌道測(cè)試，還是抓住僅有的機(jī)會(huì)，直接變軌奔月？幾乎所有專家和領(lǐng)導(dǎo)都傾向于前者。但我堅(jiān)持后者。我的邏輯是：衛(wèi)星剛穩(wěn)定，能源寶貴，在地球附近做任何多余機(jī)動(dòng)，都可能耗盡僅存的電力，徹底失去機(jī)會(huì)。而直接按重構(gòu)后的軌道方案飛行，雖然冒險(xiǎn)，卻是唯一有成功希望的路徑。我說：“哪怕只有1%的希望，也要用100%的努力去爭(zhēng)取。失敗了我負(fù)全責(zé)。”

頂著巨大壓力，我們連續(xù)做出五次非常規(guī)變軌決策，多次在軌重構(gòu)衛(wèi)星軟件，讓受損的衛(wèi)星始終能以最大面朝向太陽“續(xù)命”。123天后，這顆被宣判“死刑”的衛(wèi)星，成功繞月飛行，成為世界首個(gè)地月導(dǎo)航通信演示星座。當(dāng)我在夜空下，告訴外孫女“看，月亮旁邊，有姥爺?shù)膬深w星在轉(zhuǎn)”時(shí)，那種浪漫，源于極致的理性與擔(dān)當(dāng)。

四、自信、務(wù)實(shí)與創(chuàng)造需求

我們這一代科研工作者，常被一個(gè)問題困擾：自信從哪里來？我的體會(huì)是，自信來自于一場(chǎng)場(chǎng)“硬仗”的勝利，來自于用結(jié)果證明“中國(guó)人能行”。

曾經(jīng)，我們連進(jìn)口的銣原子鐘都被卡脖子。如今，我們自己的氫原子鐘已經(jīng)在天上穩(wěn)定工作近十年，精度國(guó)際領(lǐng)先。我們用實(shí)踐證明，外國(guó)人沒做成的，不等于我們做不成；外國(guó)人放棄的路徑，也許恰恰是我們的機(jī)遇。這種自信，不是盲目自大，而是建立在深入掌握客觀規(guī)律、做好扎實(shí)工作基礎(chǔ)上的戰(zhàn)略定力。

現(xiàn)在，我們走到了一個(gè)新的十字路口。過去，我們有明確的追趕目標(biāo)。未來，在更多領(lǐng)域，我們將進(jìn)入“無人區(qū)”。這意味著，我們的目標(biāo)不應(yīng)再是“歐美有什么，我們追什么”，甚至不能停留在“國(guó)家需要什么，我們做什么”。我們應(yīng)該走向“創(chuàng)造需求，引領(lǐng)需求”。

就像智能手機(jī)、移動(dòng)支付的出現(xiàn)，并非源于用戶調(diào)研，而是技術(shù)創(chuàng)造的新生活方式。我們的科研，特別是基礎(chǔ)前沿研究，要勇于“劃延長(zhǎng)線”，但更要善于“瞄準(zhǔn)國(guó)家重大需求的靶心開火”。同樣研究材料，可以發(fā)一篇漂亮的論文后束之高閣，也可以瞄準(zhǔn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片或高端芯片的襯底材料，在解決問題的同時(shí)，攀登科學(xué)高峰。后者帶來的價(jià)值感和成就感，是前者無法比擬的。

工作中的林寶軍，眼神堅(jiān)毅，行事果決，是同事們心中值得信賴的“

五、一首《滿江紅》，三十載北斗心

我是一名航天工程人，骨子里卻藏著幾分文人情懷。從中學(xué)寫藏頭詩起，每逢人生大事、工程關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，我總愛用文字定格瞬間的情感與思考，讓熱血與堅(jiān)守有處安放。

2024年9月，北斗三號(hào)最后一組備份星在西昌發(fā)射場(chǎng)圓滿升空，至此北斗工程完美收官。站在發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)，我思緒翻涌。2009年臨危受命接任總師，2020年北斗三號(hào)全球組網(wǎng)開通，再到如今畫上句點(diǎn)，整整十五年風(fēng)雨兼程，與北斗立項(xiàng)三十載的奮斗史交織相融，萬千感慨不吐不快，當(dāng)即填下《滿江紅·北斗三號(hào)收官星》全詞：

北三首發(fā)，夢(mèng)為馬，揚(yáng)帆啟明；

越雄關(guān)，斂態(tài)定制，再踏新程。

批產(chǎn)增量協(xié)同勁，一年八星耀蒼穹；

三十載，矢志寰球愿，牧群星。

收官星，續(xù)輝煌；天行健，鐘更精；

星間鏈，格致人先新境。

擔(dān)當(dāng)開拓謀跨越，承前啟后助華興。

望未來，泛在又融合，更智能。

字字句句，皆是這段征程的心聲與印記。

“北三首發(fā)，夢(mèng)為馬，揚(yáng)帆啟明”，追憶2015年首發(fā)試驗(yàn)星，年輕團(tuán)隊(duì)以啟明星為喻，日夜攻堅(jiān)開啟中國(guó)導(dǎo)航新征程；“越雄關(guān)，斂態(tài)定制”，記錄我們攻克163項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，頂住爭(zhēng)議堅(jiān)守星間鏈路路線，敲定全球系統(tǒng)體制的艱辛；“一年八星耀蒼穹”，更是我們引以為傲的中國(guó)奇跡，核心團(tuán)隊(duì)不足百人，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命高可靠衛(wèi)星批量研制，超越GPS年度發(fā)射紀(jì)錄，彰顯體系能力飛躍。

下闋聚焦收官突破。新一代原子鐘精度再升級(jí)，星間鏈路打造領(lǐng)先世界的“太空微信群”；三十載矢志不渝，終于實(shí)現(xiàn)服務(wù)全球的夙愿，當(dāng)代北斗人化身“牧星者”，續(xù)寫華夏定位導(dǎo)航的傳奇。

我們立下2035年建設(shè)泛在、融合、智能綜合PNT體系的誓言。科研之路離不開理性嚴(yán)謹(jǐn)，但航天人的胸膛里，始終燃著浪漫又熾熱的家國(guó)初心。

林寶軍接受中國(guó)科協(xié)之聲編輯訪談后合影，主動(dòng)提出豎起大拇指，喊出“7”的口號(hào)，在航天圈，有一個(gè)有趣的“七上八下”的梗，同時(shí)，喊出“7”，也是微笑的嘴型，是自信的表達(dá)，更是對(duì)發(fā)射成功和順利前行的美好期許。

六、滿懷希望向前走

經(jīng)常有年輕人問我，該如何面對(duì)變化與挑戰(zhàn)。我的經(jīng)歷跨度極大：本科學(xué)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，碩士鉆研計(jì)算機(jī)控制，博士深耕控制理論，博士后做高空氣球觀測(cè)，后續(xù)又投身神舟飛船、北斗衛(wèi)星、地月導(dǎo)航等領(lǐng)域。每一次跨界轉(zhuǎn)型，都是看準(zhǔn)新領(lǐng)域的價(jià)值空間，然后扎扎實(shí)實(shí)沉進(jìn)去深耕。

我常對(duì)團(tuán)隊(duì)年輕人叮囑三句話：“有擔(dān)當(dāng)，真創(chuàng)新，謀跨越”。擔(dān)當(dāng)是立身脊梁，創(chuàng)新是破局利刃，必須解決真問題、拒絕空談；跨越是遠(yuǎn)大志向，要有引領(lǐng)世界、造福人類的胸襟氣魄。

除此之外，我還有一句樸素心得想分享：“滿懷希望向前走，比達(dá)到它還好”。人生與科研的核心樂趣，從不在終點(diǎn)抵達(dá)，而在奔赴有意義目標(biāo)的過程。這條路有攻關(guān)的艱辛、破題的狂喜、并肩的溫暖，更有絕處逢生的欣慰。

沿途收獲的能力、突破的邊界、結(jié)識(shí)的同伴，還有永不言敗的自己，才是最珍貴的財(cái)富。別怕變化、不懼挑戰(zhàn)，選準(zhǔn)方向、尊重規(guī)律、扛起擔(dān)當(dāng)，腳踏實(shí)地向前行。終會(huì)發(fā)現(xiàn)，你奮斗的星辰大海，正因你的堅(jiān)守愈發(fā)璀璨。

科技答卷人

在科技強(qiáng)國(guó)的新征程上，總有人在默默耕耘。我們推出“科技答卷人”專欄，走近科研攻關(guān)一線，記錄那些將個(gè)人理想融入時(shí)代洪流的身影，聆聽他們關(guān)于抉擇與擔(dān)當(dāng)、堅(jiān)持和熱愛的答案。