“自主铸就北斗星,创新擘画玉汝成;开放彰显乾宇志,融合时空谋共赢。万众抗疫同舟济,一心相异退群声;追求普惠华夏愿,卓越湛卢献和平。”这是我国最后一颗北斗三号系统导航卫星发射升空后,中科院微小卫星创新研究院副院长、北斗三号系统卫星总设计师林宝军研究员写下诗句之一。
“创新是我们国家的灵魂。对于体制的自信、制度的自信和文化的自信,给了我们创新的热情、创新的勇气和创新的想法。”林宝军常说,“在你失败或情绪低落时,有人给你鼓励和支持;在你取得成绩时,有人跟你共同分享;大家为了一个相同的大目标,相互帮助,一起向前。这既是北斗能够取得成功的关键,也是中国共产党带领中国人民前行的真实写照。”
从恢复高考后求学入党时认为“应该跟着党走”的朴素想法,到实现中国自主导航梦想时深刻感受到“党领导中华民族复兴使命和光明前途”,林宝军是改革开放这段波澜壮阔历史的见证者,也实践了一名党员为国奉献的雄心和初心。
跟党走肯定没问题
“对于入党的最初想法,应该与家庭有关。”林宝军说,作为一个来自贫苦农家的娃娃,在改革开放之后才能参加1979年的高考。正是那次考试,改变了林宝军的人生轨迹,“没有党领导的改革开放,我也很难从农村出来,因此对党有了朴素的感情,认为自己跟着党走,肯定没有问题。”
从研究生时代的预备党员到博士生的正式党员,入党后的林宝军认识到,入党之后就与群众有了区别,需要用更高的标准来要求自己。当时,林宝军身边的不少同学,纷纷去改革开放的前沿寻求高薪工作。但林宝军却没有随波逐流,而是选择踏踏实实去干一些国家需要的事情。
在北京中科院高能物理研究所,林宝军在天体物理楼工作。在他办公室的斜对面就是钱三强夫人、有着“中国居里夫人”之称的何泽慧院士。让林宝军印象深刻的是,这位学识渊博的老科学家尽管年纪很大却一直坚持来所里做科研,并且与普通老百姓一样挤公交车上班。
而更让林宝军深受感动的是,这些老科学家们眼里只有科学真理,在开会讨论时,他们会直言不讳地说,这个方向已经先试了,走不通,你如果没有别的想法,就别走重复的路了。
正是这种开放分享的氛围,给了林宝军强烈的科研信念:“不少人都说,中国能集中力量办大事,是我们取得成功的一个法宝。但我觉得,在党的领导下,我们越来越走向体制自信、制度自信、文化自信,而这些自信激发了科学家们的创新热情,形成了一个有着良好氛围的团队。没有人说这件事是该你做,还是该我做;没有人说,这个成果是该你的,还是该我的。在你失败或情绪低落时,有人给你鼓励和支持;在你取得成绩时,有人跟你共同分享;大家为了一个相同的大目标,相互帮助,一起向前。”
在2009年来到上海组建新一代北斗导航卫星首发星研发团队之前,林宝军一直从事我国载人航天工程,并一路做到了应用系统副总设计师。
一纸调令,林宝军“承国家之志”,来到上海“铸时代新星”。林宝军说,面对国家重大战略需求,这一代航天人就是要有所担当,“既然轮到我们上场,就一定要进球”。
只管往前冲
“说句实话,刚来做北斗,我的心里也没有底气。”林宝军说。当时,国际舞台上的导航系统有美国的GPS、俄罗斯的格洛纳、欧盟的伽利略,其研发时长均在十年以上,而我国要发展自主导航卫星则面对着国外技术封锁设障、国内专业人才匮乏、适合的空间频率被瓜分殆尽等残酷现实。
然而国家的需求和历史的使命,对于一名党员来说就是战斗的号角。没有路也要走出一条路。尽管刚到微小卫星创新研究院时,交给林宝军的任务是实现北斗“争二保三”,但他在心里默默给自己定下了一个更大目标:要做出能经受住历史考验、与大国气度相当的大国重器!林宝军告诉团队里的一群年轻人:“只要我们站在北斗研制的队伍里,就已经是为国家、为民族做事情了,现在不需要想能不能做成,而是开始做起来,只管往前冲。”
林宝军给了团队九个字:“敢担当、真创新、谋跨越”。一直以来,按照传统思路的研发做法是,先调研各国水平,然后找差距,再定位关键技术进行集中攻关。林宝军一针见血地指出,这种方法绝不适用于卫星。他分析认为,一颗卫星的使用寿命是10年左右,等技术攻关出来又需要10年,“等于你用人家现在的末期技术,去研发,等到自己的卫星做出来已经人家20年前的老技术了。”
然而阻力无处不在。在中国还在追赶国外先进技术之时,每一次创新都会引来质疑之声:“欧美没有试过,我们能不能做?”但在林宝军眼中,工程项目都是做出来的而不是论证出来的,“论证十年还没往前走,真正做了没准两年就走到了”。
“理念和观念创新比技术创新更难。”林宝军清楚记得,2015年7月,他花了整整一周来说服身边专家接纳一个新观念,并朝着这个方向尝试,“现在大家都觉得这项创新太值得了。很多新技术,在我们看来,只要符合客观规律、工艺成熟,再加上充分的地面验证,就是靠谱的技术。”
在林宝军的带领下,小卫星团队从十多人起步,逢山开路、遇水搭桥,在不断壮大队伍的同时,攻克了100多关键技术。从一开始都采用国外元器件,到后来用系统工程观念和创新思维,将国内元器件加以整合,形成了一个在“局部一个点并不见得是最先进、主程序系统就是最强大”的体系。
2015年,北斗三号首发星成功升空入轨,这颗卫星惊艳了世界:800多公斤的“苗条”身材,却能实现三四吨重卫星的功能;“优雅”的外形下,集成着70%的新技术,打破了航天领域一颗卫星新技术使用不超过30%的不成文规定。2018年,一年中将八颗北斗卫星成功送入太空,助力北斗三号系统创下世界卫星研制和发射的历史纪录。
如今的北斗已经“比肩赶超”GPS。林宝军说:“在科研上,我们之前一直都是跟着别人走,但有一天我们会超越他们。那时候,前面没有了路了,这时候就要有领跑的自信和勇气。”
我负责到底
“你负责诗和远方,我负责路途坦荡。”林宝军说,自己愿意做一名披荆斩棘的开拓者,为我国导航事业辟出一条坦途大道,让更多后来者昂首阔步,为创新中国奋发图强。
北斗可一场汇集了全国400多家单位、30余万科研人员共同参与的大会战,“第一个吃螃蟹的人”总是会面临最大的风险。每当这时,林宝军总是拍着胸脯说:“我是总设计师,无论哪里出了问题,我都负责到底。”这就是一名共产党员敢于担当的态度和精神。
国产的龙芯处理器,名不见经传,也还没有进入商用,林宝军大胆拍板将其用于北斗三号卫星。“当时是真难,当我找到龙芯的老总胡伟武,对方说我们几乎已经放弃了,他说我做了10年的龙芯,到现在为止没人用。”林宝军说,“为什么没人用?一些老总来问,龙芯的产品上过天吗?胡伟武说没上过天。没上过天这些老总们就没人敢用,没人敢用他就不可能上天,这就形成了死结。呆着10年就没人用,我说我来用。”
而敢于担当的背后是永不放弃的严谨态度。龙芯当时的设计是为了高性能计算,为了速度快有一个试错机制,只要90%对的就行,遇到错了只要再算一遍就可以了。但对于航天来说,一次错误就有可能给卫星带来致命的错误。有时候,芯片运行很长时间,突然出现了一个错数,一开始大家没有意识到哪里出了问题。林宝军要求必须找到事情的根子。当最后锁定龙芯的这个设计细节之后,龙芯降低了运算速度,关闭了试错功能,就再也没有跳出过错数。
渐渐的,一种化学反应在大体系里发生了,报告会上提出的解决方案逐渐比“疑难杂症”还多了起来,甚至连备受赞誉的“功能链”设计理念也是有这个团队大胆试出来的:他们将传统卫星设计中相对独立的结构、热控、姿控、星务等十几个分系统“合并同类项”,归为有效载荷、结构热、电子学和姿轨控等4条“功能链”。不仅直接将北斗减重,还几何级降低了能耗和故障率。
林宝军希望北斗应用能走向全世界,“不仅要造福中国人民,更要造福全世界人民”。