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图说：林宝军 中科院科技摄影联盟供图
“中国古代有四大发明，现在有北斗导航创造中国奇迹。”20年前，林宝军接手新一代北斗导航卫星研发团队“总舵手”时的雄心壮志，随着今年北斗三号全球卫星导航系统的建成终于得酬——中国成为世界第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家，北斗导航是中国航天人给世界的又一贡献。在最新揭晓的2020年上海最美科技工作者榜单上，中科院微小卫星创新研究院副院长、新一代北斗导航卫星总设计师林宝军光荣在列。而在林宝军自己心中，上海微小卫星工程中心研发团队的每一位小伙伴，都是最美的。
“小”目标大挑战
北斗是我国自主知识产权的空间基础设施之一，是全球第三个完善的卫星导航系统。北斗系统从第17颗卫星开始实现了“瘦身计划”——重量不到1吨，但依然有高轨道、高可靠、长寿命等特点。它功能没有太大不同，也能实现对天对地观测、通信、导航、校时等；研制周期上却“多、快、好、省”，发射可以“一箭双星”或“一箭多星”，对全球“织网”的北斗卫星来说，“造星”效率大大提高，成本明显降低。
林宝军2009年从北京来到上海，正是奔着小卫星而来。虽然拥有丰富的卫星空间应用总体工作经验，面对“小”目标，他却感受到了前所未有的压力。“北斗卫星变小了，却要与传统高轨卫星一样，到达距离地球3.6万公里的位置。这意味着它要承受更多路途奔波、更恶劣的外太空环境，比如猛烈的火箭振动、宇宙射线、静电放电等等。”
林宝军告诉记者，小卫星经受的太空辐射比以往增加5至10倍。而且，星上器件从搬进窄小空间后，如何不相互干扰，更快散热，都是棘手的技术难题。更难以想象的是，留给小卫星的“解题”时间还很短。从2011年10月工程正式启动，到完成第一颗小卫星上天，只有3年多一点的时间；卫星组网的过程中，一年上天五六颗星，是常态。这是一项不可能完成的任务！
自主创新才是捷径
在林宝军的人生字典里，想要解决不可能解决的难题，只有一条路，创新！就在大家都习惯于“短板理论”，即希望通过弥补技术短板来实现性能提升，以实现最经济的成长模式时，他却在北斗三号系统的研制中，带领中科院科研团队创造性地采取“长板理论”策略：新技术只要靠谱，就最大限度拓展其未来成长性的需求。
“别人认为进口的东西更保险，这是大家惯有的观念，没人敢用国产的。我们团队不然，只要理论行得通、验证充分了，国产不等于不保险。”卫星上使用新技术比例不到30%的惯例，在林宝军这里压根儿没存在过。例如，中科院上海天文台研制成功的第一台双频氢原子钟，其精度比铷原子钟高一个数量级，缺点就是没有在轨运行过。“但是，我们认为技术是可靠的，就可以上天。”
为了确保万无一失，新一代北斗导航卫星也装备了铷原子钟。这种双钟模式的创新，创造了潜在的应用场景。氢原子钟可在20皮秒内与铷原子钟“无缝切换”，大大提高了信号的连续性。“这就意味着，如果开车时导航信号中断，可以在用户察觉不到的情况下切换到备份信号。”林宝军说。
很多人以为，坚持自主创新是勇气可嘉。林宝军却认为，自主创新是干事业的人应有的责任心。于是，身材娇小的新一代北斗导航卫星首发星成了自主创新的大平台——攻克数十项关键技术，取得了十余项国际首创的创新成果。“只有自主创新的首创，才能保证导航卫星具有长期国际竞争力。”由林宝军主持的北斗三号导航卫星，从以往70%不采用新技术，一下子转身为采用的新技术超过70%。
一颗颗北斗三号导航卫星的在轨运行结果表明，创新没有产生问题，创新恰恰解决了导航卫星长期以来难以解决的难题。特别是基于“龙芯+Flash”填补了国产高性能CPU应用的空白以及PROM禁运的问题，FPGA、DC/DC、微波等核心器部件也全部国产化，彻底扭转了卫星关键器部件依赖进口、受制于人的局面。
带出一支杠杠的团队
截至目前，中科院北斗导航卫星研制团队共发射了12颗卫星。“我们的技术不断进步，卫星功能也越来越强，这完全依赖于我们有一群杠杠的小伙伴。”就像谈起靠自主创新“打天下”的北斗三号卫星一样，林宝军一聊到自己的团队同样无比自豪，有时还会动情落泪。
通常情况下，一名科研工作者成长为主任设计师大约要到四五十岁。而走进位于上海张江的微小卫星创新研究院，迎面走来的一张张年轻面孔，极有可能已经是北斗卫星的主设计师。“在我们这里，很多年轻人工作3～5年就能当上主任设计师，最年轻的主任设计师仅28岁。”为了鼓励创新，林宝军会把30公分厚的“航天规范”等文件，缩减成了一本小册子，尽量为年轻人在各方面“减负”，并给予青年创新团队充分的自由。
年轻人有冲劲，年轻人同时也面临更多成长烦恼。从落户买房到恋爱，再到结婚生子……一个接一个的现实问题，让团队留住人不是一件容易的事。在最近一次院内改革中，小卫星团队的人才流失却只有个位数。成长快，有归属感，和领导沟通无障碍，没有森严的等级观念，为中国导航事业做出贡献……不少“小卫星人”留下的原因各不相同，可面对企业猎头百万年薪的邀约，不约而同选择了拒绝。
在林宝军的科研团队里，年轻人流行着这样一句话，“你负责诗和远方，我负责道路坎坷”。至今，说起无数个日日夜夜里，团队年轻人为北斗作出牺牲的“家常故事”，他依然会红了双眼。
新民晚报记者 马亚宁
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