我與艾老的相識是2018年,學(xué)校恰逢建校七十周年,我和學(xué)校紀檢書(shū)記謝悅去北京拜訪(fǎng)艾老,一是以母校名義看望名校友,二是通過(guò)艾老進(jìn)一步了解學(xué)校的辦學(xué)歷史。
艾老名叫艾長(cháng)春,出生于鄭州市建設路,曾在鄭州市回民中學(xué)上高中。1960年18歲,正在讀高二時(shí)的他被一所軍事技術(shù)學(xué)校特招,后安排到航天機關(guān)當參謀。
當我們趕到艾老家時(shí),已是下午四點(diǎn)鐘左右,艾老與老伴熱情地接待了我們。艾老當年已經(jīng)76歲,但精神矍鑠,個(gè)頭約1.76米左右,臉上洋溢著(zhù)激動(dòng)的神情。一見(jiàn)面,艾老的老伴就說(shuō):“老艾剛從家屬院門(mén)口回來(lái),他今天下午已經(jīng)下去三次了,他一直期待著(zhù)在小區門(mén)口迎你們。從昨天得到你們要來(lái)的消息,他一直期盼著(zhù)你們的到來(lái),今天還特意穿了一身新衣服?!?/p>
艾老的家非常干凈。一進(jìn)門(mén),南面是一個(gè)臥室、北面是衛生間。再往里,南面是客廳和陽(yáng)臺,北側是餐廳和廚房。再往里就是兩個(gè)臥室。整個(gè)房間是三室二廳,面積不大,結構合理??蛷d里東側擺放著(zhù)一個(gè)電視柜,西側是一組深米黃色的沙發(fā)。電視柜上沒(méi)有擺放任何東西,顯得干凈利落。電視柜的北側擺放著(zhù)一個(gè)1.5米左右的展示柜,里面陳列著(zhù)與艾老一生有關(guān)的航天模型和衛星模型。
寒暄后,我就與艾老聊起了他在回民中學(xué)上學(xué)的話(huà)題。艾老是鄭州人,由于他是回民,當時(shí)就選擇了鄭州市回民中學(xué)上高中。他家住在鄭州市的建設路,是城市的西側,而學(xué)校卻在鄭州市的最東側。他當時(shí)是住校學(xué)生,每周上學(xué)時(shí)都是沿著(zhù)金水路步行,金水河成為他青年時(shí)期重要的記憶。
鄭州市回民中學(xué)建在商代王宮的遺址上。學(xué)校的南面是城北路,路的南側就是商代王宮的城墻,當時(shí)還保持得十分完好,學(xué)生們經(jīng)常到上面玩耍。學(xué)校的東側是城東路,保留有一些商代的遺跡。學(xué)校的北側是東里路,往北跨過(guò)順河路就是金水河。金水河邊是學(xué)生們常去的地方。當時(shí)的河南省委就在金水河北面的金水路上,由于省委是54年從開(kāi)封遷來(lái),省委的周邊還大多是莊稼地。因此,在艾老的心中,回民中學(xué)緊鄰省委,學(xué)校占據了鄭州市得天獨厚的地理優(yōu)勢,也是他一生引以自豪的地方。
回民中學(xué)最初是由北大街幾位回民籌建的,目的是解決當地回民子女上學(xué)困難。因此,學(xué)校的師生始終保持著(zhù)平等、和諧的有關(guān)系。學(xué)校的東南面是一片梧桐林,緊鄰食堂,學(xué)生吃飯時(shí)大多是蹲在梧桐樹(shù)下,教師也經(jīng)常與學(xué)生同吃同樂(lè ),談天說(shuō)地,既交流師生情,也傳統價(jià)值觀(guān)。校園的西南面有一片桃樹(shù)林,成為學(xué)生美好的記憶,每到五六月份,學(xué)生們也偶而摘吃一二個(gè)桃子,解解口饞。校園的北面是操場(chǎng),操場(chǎng)南面是教學(xué)樓,操場(chǎng)的東側是教師宿舍,學(xué)校的建筑保留著(zhù)民族的風(fēng)格,顯示著(zhù)承辦著(zhù)的個(gè)人信仰,只是上世紀八年代學(xué)校改造時(shí),已經(jīng)全面拆掉。
由于艾老僅有高中文化程度,他工作后就報了北京航空學(xué)院的夜校,每天晚上上課,用了4年的時(shí)間學(xué)習了電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)課程,為他今后的發(fā)展奠定了專(zhuān)業(yè)基礎。從1970年發(fā)射第一顆東方紅衛星,到1975年發(fā)射第一顆返回式衛星,到1980年發(fā)射氣象衛星,他全部參加與發(fā)射工作,成為一生的驕傲。
講起過(guò)去的故事,艾老的話(huà)就像山間流淌的小溪,輕柔而流暢,溫馨而自豪。2017年艾老擔任總設計師,成功發(fā)射了我國科學(xué)衛星系列首發(fā)星----暗物質(zhì)粒子探測衛星“悟空”號,這是目前世界上觀(guān)測能段范圍最寬、能量分辨率最高的暗物質(zhì)粒子探測衛星,超過(guò)國際上同類(lèi)探測器。它的發(fā)射成功是我國一個(gè)重大科技攻關(guān)項目,還被寫(xiě)進(jìn)了黨的十九大報告。這既是艾老一生的榮耀,也是母校的驕傲和自豪!
回憶起“悟空”從開(kāi)始研發(fā)到發(fā)射的7年間,艾老感慨萬(wàn)千,情緒激動(dòng)。他說(shuō),人們可以借助“悟空”的“火眼金睛”看到宇宙的新面貌,為人類(lèi)探索宇宙打開(kāi)了一扇窗戶(hù)。
兩個(gè)小時(shí)的相見(jiàn),瞬間即逝。
我誠意地邀請艾老方便時(shí)能回母??纯?,了解母校的變化,同時(shí)給師生們講講中國的航天發(fā)展。他說(shuō):“我也特別想回去,只是現在工作太忙了,等我有功夫一定會(huì )回母校一趟!”
與艾老的相見(jiàn),還像是昨天,但我們卻永遠不能聊天了。元旦剛過(guò),我就收到了艾老過(guò)世的信息。我本來(lái)決定去參加他的追悼會(huì ),由于新冠疫情而不能外出,讓我的心中增加了悲痛和懷念,愿艾老走好!
艾老為了國家的航天事業(yè)奉獻了一生,他永遠是我學(xué)習的榜樣!是回民中學(xué)的驕傲!
崔振喜
2021. 1.6
校友艾長(cháng)春簡(jiǎn)介
總設計師艾長(cháng)春照片
大洋網(wǎng)訊 中國科學(xué)衛星系列首發(fā)星——暗物質(zhì)粒子探測衛星“悟空”發(fā)射升空已有兩年零3個(gè)月?!拔蚩铡笔悄壳笆澜缟嫌^(guān)測能段范圍最寬、能量分辨率最高的暗物質(zhì)粒子探測衛星,超過(guò)國際上同類(lèi)探測器,作為我國的重大科技攻關(guān)項目,還被寫(xiě)進(jìn)了去年的黨的十九大報告。
運行兩年多來(lái),“悟空”共搜尋出100多個(gè)異常電子,首次直接測量了電子宇宙射線(xiàn)的一處劇烈波動(dòng)。這一神秘訊號,讓暗物質(zhì)研究更進(jìn)一步。暗物質(zhì)粒子探測衛星工程(“悟空”)總設計師艾長(cháng)春從事航天事業(yè)已有50余年,他也是中國航天事業(yè)輝煌60年的見(jiàn)證者和參與者。近日,他向記者講述了“悟空”背后的故事。
今年76歲的艾長(cháng)春滿(mǎn)頭銀發(fā),精神矍鑠,走起路來(lái)比小伙子還要快。盡管悟空號在軌運行已經(jīng)有兩年多時(shí)間,但作為工程總師的艾長(cháng)春卻極少出現在媒體視線(xiàn)中,他一直出奇地低調。即便就“悟空”的科研成果舉行發(fā)布會(huì ),更多出現在鏡頭前的也是“悟空”首席科學(xué)家常進(jìn)。
“悟空”飛天兩年依然100分
艾長(cháng)春常掛在嘴邊的一句話(huà)是,要把更多機會(huì )留給年輕人。常進(jìn)比他小20多歲,算是“年輕人”。在“悟空”研制過(guò)程中,兩人合作非常融洽,各司其職?!八ν?,有闖勁和創(chuàng )新精神,我要多向他學(xué)習,支持他的工作?!卑L(cháng)春說(shuō),他從項目一開(kāi)始就建議,暗物質(zhì)探測衛星“兩總”要定期與首席科學(xué)家溝通,讓首席科學(xué)家有更大的發(fā)言權。
“悟空飛天‘取經(jīng)’這兩年,我做的工作很少,因為衛星在軌運行狀態(tài)很好?!卑纱盒χ?zhù)說(shuō)。2016年3月,“悟空”飛天3個(gè)月后,中科院國家空間科學(xué)中心組織專(zhuān)家對衛星進(jìn)行在軌測試總結評審,當時(shí)給出的指標評定為“100分”。如今,悟空號在軌兩年多,探測器性能依然是100分的狀態(tài)。
悟空號可以對5GeV到10TeV之間的電子、伽馬射線(xiàn)實(shí)現“經(jīng)濟適用型”觀(guān)測。如何理解?1GeV是10億電子伏特,1TeV是1000GeV,即1萬(wàn)億電子伏特。拿人眼來(lái)做類(lèi)比,后者所能接收到最敏感的可見(jiàn)光能量,僅僅為2電子伏特。悟空號平均每秒就能“捕捉”60個(gè)高能粒子,相當于平均每天500萬(wàn)個(gè)高能粒子。而中國的暗物質(zhì)粒子探測衛星的成本遠遠低于國際上同類(lèi)探測器。
我國成功發(fā)射暗物質(zhì)粒子探測衛星“悟空”號。
“再重的擔子也要扛下”
1960年,年滿(mǎn)18周歲的艾長(cháng)春剛在鄭州市回民中學(xué)讀完高中二年級,就被一所軍事技術(shù)學(xué)校特招為第一批學(xué)員。他起初被告知要支援西部邊疆,然而卻在1961年被安排到航天機關(guān)當參謀。
在機關(guān)工作沒(méi)空讀書(shū),艾長(cháng)春就報了北京航空學(xué)院夜校,白天工作、晚上學(xué)習,用4年時(shí)間學(xué)習了電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)的大學(xué)課程。后來(lái),他所學(xué)的這些課程終于發(fā)揮了作用。從1970年發(fā)射第一顆東方紅衛星,到1975年發(fā)射第一顆返回式衛星,到1980年發(fā)射氣象衛星,他基本上都參與過(guò)這些衛星發(fā)射的相關(guān)工作。
艾長(cháng)春一輩子都在干航天事業(yè)。在擔綱“悟空”工程總師之前,他曾擔任過(guò)兩顆衛星的工程總師。而與“悟空”結緣,則純屬巧合。他說(shuō),在“悟空”發(fā)射之前,我國未曾發(fā)射一顆空間科學(xué)衛星。
即便在航天領(lǐng)域摸爬滾打了40余年,2011年,當中科院邀請他出任暗物質(zhì)粒子探測衛星工程總師時(shí),他還是很忐忑,心里一點(diǎn)底也沒(méi)有,因為這顆衛星帶有太多“第一次”:中科院第一次主持衛星大工程,微小衛星工程中心第一次承擔超過(guò)1000公斤的衛星研制;國內第一次研制以載荷為中心的一體化結構的衛星。
而更大的壓力則在于,一旦接受這個(gè)任務(wù),就只能成功,不能失敗。在接觸悟空號之前,艾長(cháng)春主要從事應用衛星的研制。而像“悟空”號這樣的科學(xué)衛星,從事的是空間科學(xué)研究,屬基礎科學(xué)研究范疇,就是要搶占第一科學(xué)發(fā)現,科學(xué)發(fā)現只有第一,沒(méi)有第二。
也就是說(shuō),如果你沒(méi)有世界公認的科研成果產(chǎn)出,任務(wù)就算失敗了?!按蠹叶荚谧鐾患?,你沒(méi)有在第一時(shí)間得到世界認可的科學(xué)發(fā)現,那么你過(guò)去所有的努力基本上都是沒(méi)有意義的?!?/p>
思考了一段時(shí)間,他決定扛下這副重擔?!霸僦氐膿右惨赶?。雖然壓力巨大,但我有責任擔起這個(gè)擔子,它承載著(zhù)幾代航天人的夢(mèng)想?!?/p>
從業(yè)50年來(lái)最棘手的項目
“悟空”是中科院空間科學(xué)戰略先導專(zhuān)項的五顆衛星任務(wù)之一,它由一個(gè)塑閃陣列探測器(PSD)、硅陣列探測器(STK)、電磁量能器(BGO)和中子探測器組成。
“悟空”通過(guò)探測高能宇宙射線(xiàn)粒子,包括各種元素的原子核、電子、伽馬射線(xiàn)等粒子,來(lái)尋找暗物質(zhì)湮滅或衰變后留下的蛛絲馬跡?!拔蚩铡鄙找詠?lái),每天繞地球飛行15圈,平均每秒鐘獲得60個(gè)高能粒子,每天獲得500萬(wàn)個(gè)高能粒子,至今已探測到探查40億個(gè)宇宙高能粒子。
其實(shí),早在13年前,艾長(cháng)春還沒(méi)接手暗物質(zhì)探測衛星的擔子時(shí),他的搭檔,彼時(shí)擔任中科院紫金山天文臺副臺長(cháng)的常進(jìn)便開(kāi)始研究如何“捕獲”暗物質(zhì)。
那是2005年,中美聯(lián)合在南極進(jìn)行了一場(chǎng)空間探測實(shí)驗。在當時(shí)的實(shí)驗中,常進(jìn)所使用的探測器發(fā)現了一個(gè)奇怪的現象:有一個(gè)能量段,大家都認為其計數率應該“下降”,但結果卻顯示為“超出”,也就是不降反增了。
當時(shí),常進(jìn)就心想,這是不是跟暗物質(zhì)有關(guān)?他有了一個(gè)想法:如果能做一個(gè)大型探測器放到衛星上,就能確定這些奇怪的東西是不是暗物質(zhì)湮滅產(chǎn)生的高能粒子。
當擔子真正落在肩上時(shí),艾長(cháng)春才感到任務(wù)的艱巨。他毫不諱言,這是他從事航天事業(yè)50年來(lái)最棘手的項目。
在擔任總工程師的頭一年,艾長(cháng)春幾乎沒(méi)有睡過(guò)一個(gè)好覺(jué)。他把所有載荷研制單位走了一遍。中科院上海微小衛星中心之前沒(méi)有做過(guò)超一噸重的衛星,艾長(cháng)春就培養隊伍,邀請擔任繞月探測工程、嫦娥一號衛星系統總指揮兼總設計師的葉培建院士開(kāi)設工程技術(shù)骨干培訓班,提高工程師隊伍水平。
“BGO”的晶體量能器是悟空號身上最核心和最重的部分。在項目論證階段,有專(zhuān)家提出,這個(gè)能量器太重了,能不能換個(gè)輕一點(diǎn)的。艾長(cháng)春的團隊態(tài)度堅決,必須要用重一點(diǎn)的,這樣才有可能趕在外國人之前發(fā)現暗物質(zhì)?!翱茖W(xué)發(fā)現有時(shí)就是要搶機會(huì ),你落在別人后面發(fā)現的東西,可能你之前的努力都白費了?!?/p>
艾長(cháng)春(左一)和常進(jìn)(右二)在任務(wù)大廳討論。
每次“拍板”都捏一把汗
“悟空”是一個(gè)系統工程,每一步都需要工程總師“拍板”。每一次“拍板”,艾長(cháng)春都承擔著(zhù)常人難以想象的壓力。
在“悟空”出廠(chǎng)前,艾長(cháng)春就遇到了一個(gè)挑戰?!拔蚩铡卑?3728個(gè)精密的硅微條探測單元,每路硅微條只有一根頭發(fā)絲粗細,并且不能裝錯?!拔蚩铡背鰪S(chǎng)時(shí),有337個(gè)硅微條探測單元失效,占總數的0.46%。雖然技術(shù)上要求在失效率低于2%就可以出廠(chǎng),但工程人員擔心,接下來(lái)會(huì )不會(huì )有更多的探測單元失效?那樣的話(huà)可就達不到出廠(chǎng)要求。
“當時(shí)我面臨抉擇,簽字,就意味著(zhù)要負責任。當時(shí)已經(jīng)快到10月份了,距離衛星發(fā)射只有兩個(gè)月時(shí)間?!卑L(cháng)春揮舞著(zhù)雙手,似乎回到了那段激情燃燒的歲月。
他和常進(jìn)商量后,常進(jìn)認為,天上的環(huán)境條件要比地上好,失效的單元有可能會(huì )恢復。排查硅探測器會(huì )拖慢發(fā)射進(jìn)度。艾長(cháng)春最終在文件上簽字,決定衛星出廠(chǎng),運往發(fā)射基地,照常發(fā)射。
果然,在“悟空”發(fā)射3個(gè)月后,硅陣列探測器的失效探測單元降到118個(gè),有219個(gè)恢復正常,印證了常進(jìn)的判斷。常進(jìn)至今回憶起這一幕仍對艾長(cháng)春深表敬佩?!鞍傉媸歉邑撠熑?、敢擔當。如果當時(shí)停下來(lái)排查硅探測器,不光可能產(chǎn)生新的問(wèn)題,衛星的發(fā)射也至少要延期4個(gè)月?!?/p>
考驗還未結束。2015年12月,酒泉衛星發(fā)射基地,“悟空”在距離發(fā)射不到兩個(gè)星期時(shí)的聯(lián)合測試中又出現一些小故障,衛星能否按計劃發(fā)射需要慎重決策。最終,在綜合各方意見(jiàn)評判后,艾長(cháng)春拿定主意,同意火箭仍然在12月17日發(fā)射。
這種重大決斷,艾長(cháng)春并不是頭一回遇到?!鞍l(fā)現問(wèn)題不可怕,把問(wèn)題解決在火箭點(diǎn)火之前就好?!卑L(cháng)春說(shuō),那段時(shí)間真是操碎了心,吃飯、睡覺(jué)、走路都在想“悟空”,甚至做夢(mèng)都在想“悟空”。因為壓力太大,他曾經(jīng)連續3天沒(méi)有睡覺(jué)。
2015年12月17日,當“悟空”發(fā)射成功時(shí),熱淚盈眶的艾長(cháng)春和常進(jìn)擁抱在一起,這對老戰友4年多沒(méi)日沒(méi)夜工作,付出總算沒(méi)有白費?!拔蚩盏某晒Πl(fā)射,艾總起到非常重要的作用,他利用多年的航天組織和建設經(jīng)驗為‘悟空’工程提供了主要的頂層設計,協(xié)調各大系統,確保了工程的成功?!背_M(jìn)說(shuō)。
第二批科研成果年底出爐
回憶起“悟空”從開(kāi)始研發(fā)到現在7年多經(jīng)歷,艾長(cháng)春將成功經(jīng)驗總結為20個(gè)字——擔當服務(wù)、著(zhù)眼大局、抓住關(guān)鍵、綜合平行、協(xié)調發(fā)展?!肮こ炭値熢诿鎸こ痰闹卮髥?wèn)題時(shí)要勇于承擔責任?!痹诓稍L(fǎng)中,艾長(cháng)春反復強調著(zhù)這句話(huà),回憶起悟空研制過(guò)程中的種種曲折與艱險,他感慨萬(wàn)千。
艾長(cháng)春回憶說(shuō),當初設計暗物質(zhì)衛星曾經(jīng)有兩個(gè)方案,一個(gè)方案是將1415公斤的探測器放在一個(gè)現成的衛星上面,衛星的總重將超過(guò)3噸,換用更大型號火箭發(fā)射,費用就要增加6000萬(wàn)元;另一個(gè)是以載荷為中心設計方案,僅增加400多千克就可實(shí)現完整的衛星功能,使得載荷與整星的質(zhì)量比達到了73%。
“以前中國科學(xué)家只能將研制的儀器搭載在其他衛星上開(kāi)展空間科學(xué)研究。以載荷作為主體,熱控件、電源、結構件等服務(wù)系統圍繞載荷進(jìn)行設計,這是我國衛星第一次采用此種設計,這種設計在世界上也是罕見(jiàn)的?!卑L(cháng)春說(shuō)。
如今,“悟空”已在軌飛行兩年多時(shí)間,衛星工作十分穩定,數據質(zhì)量?jì)?yōu)異。去年底,暗物質(zhì)粒子探測衛星的成果在《自然》雜志發(fā)表,讓艾長(cháng)春倍感欣慰??蒲腥藛T成功獲得了目前世界上最精確的高能電子宇宙線(xiàn)能譜,引起了學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。
“悟空”衛星獲取的數據還可以廣泛地用于宇宙射線(xiàn)和高能天體物理的研究,為人類(lèi)理解宇宙中極端條件天體和激烈活動(dòng)現象等提供幫助。借助“悟空”的“火眼金睛”,我們可以看到宇宙的新面貌?!皥F隊這么多年的辛勤付出總算沒(méi)有白費,但還不能松口氣,硬仗還在后面?!?/p>
新的一年,艾長(cháng)春的團隊又為“悟空”定下全新的“小目標”:新的一年,衛星在繼續積累高能電子、伽馬射線(xiàn)探測數量的同時(shí),會(huì )把收集和分析重點(diǎn)放到50TeV以上的超高能宇宙線(xiàn)粒子上來(lái),力求盡快解開(kāi)宇宙中的粒子加速之謎?!拔蚩铡钡诙晒A計今年年底出爐,艾長(cháng)春和他的伙伴們對此也充滿(mǎn)期待。