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【大工人物·校友篇】樊恒海:守望星空的中國“牧星人”

作者:劉晏如 俞洲 來源:校友工作處 時間:2018-06-18 08:16

【校友檔案】樊恒海,西安衛星測控中心研究員。1982年-1986年就讀于我校應用數學專業。作為衛星型號任務的測控總體、衛星管理、飛控組組長及主管總師,從事航天測控技術工作二十余年,完成了載人航天工程地面測控網、921工程、二代導航工程以及十一五、十二五、十三五規劃等建設論證設計;承擔完成國防973、國家863等國家重大專項工程五項;圓滿完成了40余次航天器早期測控和在軌衛星長期管理任務;主持參與幾十項部委級重大課題研究;提出了帶章動自旋衛星的姿態軌道控制與確定方法,設計了我國陸基測控網資源調度算法,完成了十余顆在軌衛星重大故障搶救。獲部委級科技進步一、二等獎13項,國家發明專利6項,編寫國防項目標準8部,榮獲3次部委重大等級獎勵,2012年在人民大會堂受到時任國家主席胡錦濤和全體政治局常委接見,享受國務院特殊津貼,兩次獲部委級一類崗位津貼,獲中國航天基金獎、曾憲梓載人航天基金突出貢獻獎等榮譽。

樊恒海手捧1982年在大工入學時的學籍卡,看著照片上16歲的自己,有些哽咽。36年前,這個生長在河南新鄉偏僻農村里時常仰望星空的少年,或許從未想過,未來他會成為守護著太空中百余顆中國衛星的“牧星人”。

少年蛻變:踮起青春逐夢的腳尖

上世紀80年代初,河南新鄉偏遠地區還未完全貫徹九年制義務教育,初、高中分別只有兩年。高中畢業時,樊恒海剛好16歲。作為家里第一個大學生,收到大工的錄取通知書后,他只身一人背上行囊,告別父母,踏上了開往大連的列車。北京中轉站人流熙攘,18個小時的候車時間漫長得令人膽怯,他沒敢踏出候車室一步。

蛻變,無疑是從大學開始。未經世事但卻聰明的樊恒海把大學生活過得豐富多彩,大工嚴謹治學的學術風氣,廣闊多彩的成長平臺,自由、平等、友愛的生活環境讓他倍感溫暖。“在應用數學專業,我是班里年齡最小的學生,班主任和輔導員把我們當成自己的孩子,無微不至的關懷和照顧,同學之間也相處特別好。”樊恒海的神情中洋溢著感動,“有些學生說食堂伙食不好,但我就覺得每天都跟過年一樣,因為每頓都能吃饅頭,菜里還有肉,原來家里除了過年吃的都是粗糧。”一學期后,樊恒海度過了新生適應期,切斷了對家鄉和親人的思念,立志向學:“我得好好學習,那時我的想法很樸素,我覺得要是學不好,對不起爹娘,也對不起努力工作攢錢供我上學的哥嫂。”四年的大學時光,樊恒海不僅以優異的成績修完了應用數學專業課,還修完了計算機系的專業課,代表學校參加了遼寧省程序設計競賽,獲得了第一名。

樊恒海說:“一位院士曾說,現在國家建設不缺‘專家’,而缺‘大家’。專家是在一個很小的領域知道很多的人,但大家具有更深厚的知識積累和融會貫通的能力。”學習之余,樊恒海對一切事物都感到新奇,他積極參加文體活動,補習政治、歷史、地理知識,學習聲樂和五線譜,成為校中長跑隊的一員……談起大學中最大的收獲,樊恒海很感慨,“我在大工的學習是全面廣博,習得了學習方法,擁有洞察事物的敏銳性、掌握知識的全面性,這對我未來發展更重要”。

大工的光陰讓少年不再懵懂、無知無識,他蛻變成學識扎實、勇敢無畏、心懷感恩的有志青年,在學校推薦下,他保送至某重點大學攻讀研究生,畢業后來到中國組建最早、規模最大、功能最全的航天器測控與管理中心——西安衛星測控中心,成為了一名科學家。

勇于創新:開拓衛星測控新里程

1984年4月8日,東方紅二號衛星首次發射成功,我國航天發展在此起步,五年后,樊恒海意氣風發進入祖國航天事業,現已從事航天測控技術近30年。作為西安衛星測控中心的一名工程師,他把全部心血傾注于此。“航天是一個非常復雜的系統工程,分成航天器、運載、發射場、測控和應用五大系統,系統之間是緊耦合的關系。”樊恒海的工作處在中間環節,“衛星上天與火箭分離入軌后,就交給我們管理,直到衛星壽命終結。”三十載的工作歷程中,樊恒海編寫了衛星國家陸基測控網資源調度算法、創建了自旋衛星的軌道與轉速聯合控制系統,使衛星節省燃料約1.5公斤,圓滿完成了40余次飛船、衛星等航天器測控和衛星搶救任務。

里程碑式的系統創建與樊恒海喜歡獨立思考、一直對事物抱有好奇心的性格密不可分。他剛參加工作時,衛星調度全靠人工,隨著衛星數量的增多,如何高效利用測控網資源進行調度成為他迫切解決的難題。在參加陸基測控網多任務網管中心的建設中,樊恒海大量閱讀技術資料,獨立設計出計算方法和測控設備分配策略,讓國家從人工單星測控計劃制定直接轉變到利用計算機智能化自動調配來制定計劃。這項系統建設讓多星管理在效率上取得了飛躍發展,樊恒海提出的計算方法也成為了網管中心系統的核心算法并沿用至今。

“作為科研工作者,首要品質就是堅持,要有自己獨立的見解,不怕別人笑話;要保持好奇心,經常去問為什么,不能停下腳步,滿足現狀;要有協作精神,懂得獨行快、眾行遠……”樊恒海直言。

責任擔當:起死回生的衛星搶救

工程師對在軌衛星的故障搶救,猶如醫生對生命瀕危的病人搶救一樣,只不過這些不太聽話的“病患”遠在距地球三萬多千米的太空,且因每個衛星病情的特殊性和實時性,故障的原因和處理方法基本沒有規律可循,用樊恒海自己的話說“所有在軌衛星發生故障,想到的故障它都不會發生,發生的故障都想不到”,這讓每次衛星故障處理都棘手艱難,只能就事論事。“一旦故障發生,人要心靜,從大量數據里挖掘異變,錯過一點蛛絲馬跡,都可能完全錯過”樊恒海說。

我國第一顆海洋環境監測衛星——“海洋2號”承擔國家環境監測防災減災的重要任務。2011年8月,衛星發射升空出現險情,“衛星突然失控旋轉起來,且旋轉越來越快,再旋轉,衛星伸出來的帆板可能就斷了,面臨隨時解體的風險。”時任飛行控制組組長的樊恒海與大家共同分析衛星失控原因,“我當時提出會不會出現‘羽流’,即:空間噴氣的推力器打到帆板上產生反推力。”雖然仿真實驗證實確因“羽流”造成故障,但海洋2號的推力器只能加旋,不能減旋,衛星故障基本沒法解決。在大家都為這個超豪華衛星判死刑時,樊恒海仍不甘心:“這個衛星造價將近20個億,這樣放棄太可惜了!究竟有沒有辦法讓衛星不旋?這是我最初的疑問。”經過三天無眠的構想,樊恒海從“陀螺旋轉”中找到破解思路——從“衛星最終轉速要耦合到轉動慣量最大方向”上突破。仿真實驗證實方案可行后,他找到衛星設計總工程師,面對眾多專家的質疑和未知的風險,他大膽提出解決方案,主動請戰,帶領技術人員通宵達旦地進行數千次推演和仿真實驗,將衛星轉到正常的速度。“將衛星成功消旋轟動一時,但衛星旋轉恢復正常后,衛星的高度仍不滿足成像條件,獲取的海洋數據依然無效”樊恒海不無感慨。他再次出發,將“匯康原理”變形運用到衛星變軌,經過十幾天的調試,用1牛的推力器將海洋2號抬高了57公里,起死回生,為國家挽回了數十億的重大損失,樊恒海被時任國家主席胡錦濤親自表彰,直到現在,海洋2號衛星仍在超期服役。

搶救海洋2號衛星的46天里,樊恒海沒有回過一次家。他每晚在機房工作到凌晨3、4點鐘,回單位宿舍稍睡2、3個小時便起床繼續工作。“衛星繞軌旋轉是不分白天黑夜的,一旦衛星出現故障,一天轉十幾圈,測控站就要一直觀測,有的時候48小時都不能睡,從觀測站出來感覺天旋地轉。”樊恒海笑道,“對事業的熱愛和濃厚的興趣是做好衛星搶救工作的根本和基礎。當自己的想法在工程中得到檢驗和驗證的時候,就會激發整個人的斗志和激情,在最困難的時候支撐著自己堅持下去。”

克己奉公:不忘初心守護航天夢

國家的衛星越來越多,通過技術創新來解放生產力是必須突破的難題。2013年,樊恒海帶領團隊組建了國家首個航天器健康管理實驗室。近6年的時間里,實驗室取得了斐然的成績。“2006年的時候,我國在軌衛星七十幾顆,衛星故障率為2.6次/天。2017年,衛星數量大幅增加,故障率卻下降了一倍。故障診斷與維修水平的提升,將很多故障消滅在了萌芽狀態。”樊恒海在講述的時候,眼中閃爍著堅定的光芒,仿佛將過去無數個奮戰無眠的黑夜都照亮了。

對于未來,樊恒海說出了心中的夙愿:“航天管理要與高科技手段緊密融合,未來要朝著智能化發展。我們不能僅滿足于對衛星故障的發現和處置,更要利用數據來預測故障”。

干凈整潔的工裝依舊如新,無論時代怎樣變換流轉,樊恒海的心依然牢牢守著祖國的航天事業,他說:“我覺得人這一輩子要做點什么,如果每個人都去掙錢了,那這個國家靠誰呢?事業總要有人去做,如果大家都去索取的話,這個國家、社會就完了……”

29年如一日的樊恒海,和那個16歲剛邁入大學的少年相比,對事物保有的好奇心和熱愛沒有改變,爽朗直率的性格沒有改變,唯有鬢角新添幾絲白發,是歲月在他身上留下的見證。

責任編輯:姚璐

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