中法海洋衛(wèi)星在軌示意圖（圖片來源：航天東方紅衛(wèi)星有限公司）

　　12月初，在軌運行一個多月的中法海洋衛(wèi)星，獲得首批海洋動力環(huán)境數據。

　　這是中法合作孕育出的第一顆衛(wèi)星，從醞釀到誕生，歷時13年。2005年，中法兩國簽署了中法關于天文和海洋領域合作的行政協(xié)議，2009年，中法海洋衛(wèi)星項目正式立項。

　　第一批數據的傳回，讓中國科學院國家空間科學中心（以下簡稱空間中心）的一群科學家興奮極了——這是他們用十多年青春，換回的第一批成果。

　　挑戰(zhàn)：“我們希望能做些更有意義的事”

　　2005年，中法合作的行政協(xié)議剛簽時，人們只知道是中國和法國要聯合研制發(fā)射一顆海洋衛(wèi)星，但具體這個衛(wèi)星要用來做什么，要搭載什么載荷，還都是未知數。

　　“最初的方案是法國提供載荷，中方提供發(fā)射。但從科學目標的角度，我們希望能做些更有意義的事。”中法海洋衛(wèi)星微波散射計主任設計師、空間中心副主任、研究員董曉龍在接受《中國科學報》記者采訪時回憶。

　　很快，在國家衛(wèi)星海洋應用中心的牽頭下，中方成立了一個團隊，對中國科研機構提出的各種載荷方案進行討論和遴選。最終，董曉龍帶隊的空間中心提出的微波散射計方案被采納，這個載荷將高精度地測量風的情況。

　　由于法方載荷目標是高精度測量浪的情況，中方的這一選擇讓中法海洋衛(wèi)星成為一顆可以同時精準測量風浪情況的衛(wèi)星。

　　“風浪各要素之間是一個復雜系統(tǒng)，目前，世界上已經建立了很多風浪模型，但要實現精準預測或是進一步優(yōu)化和完善模型，還需要對要素做更充分的觀測。如此一來，才能保證模型準確、預報精準。”董曉龍說。

　　然而，中國提出的方案也是一個過去從沒有人嘗試過的方案。

　　過去，人們用微波測量風的大小和方向，主要有兩種體制，要么用多個固定的扇形波束，要么用旋轉掃描的筆形波束。不過，兩種體制各有利弊，前者觀測角度固定，但觀測條帶較窄，并且在星下與法方載荷重疊覆蓋的區(qū)域存在觀測空隙；后者觀測條帶較寬，但觀測視角數少，并且掃描天線體積大，掃描對衛(wèi)星擾動大。

　　為了提升測量精度，更好地實現中法兩個載荷的聯合觀測，董曉龍和他的團隊決定，把過去的兩種方案結合在一起。這個做法在國際上還是第一次。

　　“新體制的散射計在國內外都沒有可以參考的樣例，從仿真到載荷實現，我們一路摸索過來，一路帶著很多很多的問號。地面測試過程中，我們反復驗證。直到衛(wèi)星上天之后，懸著的心才最終放下來。”中法海洋衛(wèi)星微波散射計副主任設計師朱迪說。

　　停滯：“緊繃的弦突然斷了”

　　參與中法海洋衛(wèi)星研制的科研人員，幾乎都經歷過一段痛苦的4年。不過，這段痛苦，對于朱迪來說，可能更深刻一些。

　　博士一畢業(yè)，朱迪就加入了中法海洋衛(wèi)星載荷研制工作。中法海洋衛(wèi)星是他參與研制的第一顆衛(wèi)星。這也是他第一次以副主任設計師的身份主持載荷硬件設計工作。

　　然而，讓他沒想到的是，本來計劃在2014年或2015年發(fā)射的衛(wèi)星，中途遭遇了長達3年多的停滯期。

　　2012年年初，衛(wèi)星眼看著就要進入正樣階段了，美國的元器件出口政策忽然發(fā)生了改變，以至于法方載荷所用的很多元器件無法在這顆衛(wèi)星上使用。于是，法方只能將這些元器件全部替換掉，并且要用很長的時間重新進行新的設計和驗證。

　　“在此之前，我們的時間都安排很緊張，經常是在做上一個試驗的同時就安排好了下一個試驗，人員精神也高度集中。到了2012年，項目突然陷入了停滯狀態(tài)，感覺腦子里緊繃的弦好像突然斷掉了，有些茫然。”朱迪說。

　　盡管茫然，兩國科學家的衛(wèi)星研制工作并沒有停下來，衛(wèi)星接口等技術方案仍在向前推進。

　　直到2015年1月中法兩國政府簽署諒解備忘錄，決定繼續(xù)推進中法海洋衛(wèi)星之后，項目才有了起色。2016年初，停滯將近4年的項目正式重啟。

　　而這時，新的問題又來了。“由于等了4年，我們的載荷面臨著大批元器件過期的問題，這對項目經費和進度都提出了挑戰(zhàn)。”朱迪說。

　　重啟后的項目，直接從已經結束的初樣階段進入了正樣階段，為了趕進度，這一階段比項目停滯前的進度更加緊張了。“跟重新做一遍差不多，設計要重新復核，元器件要重新篩選。”朱迪說。

　　收獲：“一桌子人里，一大半是從空間中心走出去的”

　　如今，經歷過挑戰(zhàn)與波折的中法海洋衛(wèi)星衛(wèi)星觀測和數據處理都取得重要進展，獲得第一批海洋動力環(huán)境數據，但空間中心科研人員的工作并沒有結束。

　　對于中法海洋衛(wèi)星微波散射計數據預處理項目負責人云日升等人來說，重點工作才剛剛開始。

　　“這是一個新體制的載荷，數據處理軟件的調試中可能會遇到一些新問題，所以我們的工作一直都比較緊張的。”云日升說。

　　董曉龍告訴記者，在中法海洋衛(wèi)星微波散射計的研制中，空間中心科研人員負責著從原理研究、載荷研制到數據處理的全鏈條工作。

　　而更有趣的是，雖然除了空間中心外，這根鏈條上還有其他一些科研單位參與，但不少其他科研單位的實際參與者，曾與空間中心結下過不解之緣。

　　“每次我們開會，都有一桌子人。一桌子人里，一大半是從空間中心走出來的。”董曉龍笑著說。

　　參與做海面風場反演的南京信息工程大學教授林文明，曾經是董曉龍的博士生。“在2009年項目立項之前，每次開會都是我們兩個人去，他博士在讀期間，負責了載荷體制的前期設計、仿真、論證工作。”董曉龍說。

　　除了林文明外，在那張桌子前就坐的，還有國家衛(wèi)星海洋應用中心中法海洋衛(wèi)星項目主管郎姝燕，北京航天宏圖信息技術股份有限公司科研人員鮑青柳等，他們也都曾在空間中心微波遙感技術實驗室接受過早期的學術訓練。

　　中法海洋衛(wèi)星研制的十多年來，空間中心自身也積累和成就了一批新生代人才，朱迪就是其中之一。“在國際合作中，中法雙方相互學習了很多，在學習的過程中，我們也積累了一批人才，而隨著數據陸續(xù)出來，后續(xù)還會有更多的學生參加到項目中來。”朱迪說。