最強中國「心」！北鬥心臟精度每三百萬年差1秒 背後有哪些故事？

來源:央視網

7月31日，北鬥三號全球衛星導航系統正式宣布建成開通。從1983年「雙星定位」理論提出，到2020年完成全球組網；從單星研發到多星並舉，從艱難追趕到昂首超越，一代代航天人接續奮鬥，讓中國的北鬥終成世界的北鬥。 北鬥的研製背後有哪些不為人知的故事？

最強中國「心」！北鬥心臟精度每三百萬年差1秒

作為北鬥衛星的「心臟」——銣原子鐘，它的每一次跳動都直接決定著北鬥衛星定位、測速和授時功能的精度。從打破國外技術封鎖，到不斷設計研發更高精度、更強能力的國產原子鐘，研製團隊付出了數十年的努力，走出了一條自主創新、自我超越的發展之路。

眼前的這個看著並不起眼的金屬盒子就是北鬥衛星的「心臟」——銣原子鐘。已經79歲的雷文琦是我國第一代銣鍾研製帶頭人。上世紀六七十年代，我國開始了對銣鐘的研究，卻只停留在理論和地面研究階段。直到「要建設中國人自己的導航系統」這個目標出現，研製團隊意識到銣鍾這顆導航衛星的「心臟」必須由中國人獨立自主完成。

擺在雷文琦和團隊面前的是從無到有，從紙上的理論到可以上天的產品之間巨大的跨越。

航天科技集團五院西安分院 星載銣鍾產品專家 雷文琦: 我們不想受制於人，我們這一代人，上世紀六七十年代已經受到西方對中國實行高技術禁運，已經遭遇過這種情況。所以我們必須要儘量做到自力更生，研發自己的國產銣鍾。

「不想受制於人」，這是整個北鬥工程最核心的精神。即便要面對簡陋的條件，技術的封鎖，甚至科研設備也少之又少。但是他們知道，中國的北鬥只有自主創新一條路。

2006年，我國第一臺星載銣鍾產品一飛沖天，搭載驗證取得成功。團隊來不及慶祝，就投入到了北鬥二號首發星的研製任務中，而那時，屬於他們的考驗才剛剛開始。

由於我國的北鬥和歐洲的伽利略系統屬於同步開展建設，依據國際電聯的規定，用於衛星導航的頻率資源採取先到先得的方式。也就是說如果不能在約定時間發射衛星，申請的頻率資源就將作廢。而此時，留給北鬥二號首發星的時間只有不到一年。

航天科技集團五院西安分院 星載銣鍾產品首席專家 賀玉玲: 當時任務非常艱巨，我們進口一臺銣鍾是要18個月才能交付，我們只有8個月的時間完成我們星載銣鐘的研製，密密麻麻的任務節點就貼在牆上。大家都是吃住在實驗室，哪怕是凌晨兩三點鐘，我們要爬起來去測試，去試驗。沒有白天黑夜一直在幹。

經歷了沒白天沒黑夜的8個月，2007年4月14日，首顆北鬥導航衛星終於豎立在了發射塔架上，此時距離我國申請的頻率有效期只有三天的時間。而對於銣鍾研製團隊來說，只有衛星順利升空並且傳回了導航信號，才算真正成功。

航天科技集團五院西安分院 星載銣鍾產品首席專家 賀玉玲: 真的是驚心動魄，（信號傳回的時間）僅僅比國際電聯規定的時間提前了4個小時。在導航信號播發的那一瞬間，我真的是感慨萬千，忽然覺得自己再苦再累都是值得的。

北鬥二號首發星的成功，拉開了銣鍾國產化的序幕。2012年，在北鬥二號後期發射的衛星中，改變了以往的國產化銣鍾為主鍾、進口銣鍾為備份的模式，國產化銣鍾正式全面取代進口銣鍾，精度提高到了每三百萬年才會差一秒。

同時，為了追上北鬥衛星的高密度發射，團隊不斷優化研製流程。如今的星載銣鐘的批產能力已經達到了每年50臺左右。為北鬥導航工程鑄造了一顆最強中國「心」。

航天科技集團五院西安分院 星載銣鍾產品專家 雷文琦: 當初開始研究這個東西，我都不敢想像，也是原來我們這一代人的夢。我們實際上是老中青三代，他們做了很大的貢獻，才把指標提升到這麼高。

航天科技集團五院西安分院 星載銣鍾產品首席專家 賀玉玲: 家人和小孩經常會抱怨我們，說你們是做「鍾」的怎麼是最不守時的？有時候為了獲得一個更穩定的數據，可能需要反覆測試，所以經常是不知不覺時間就過去了。抬頭仰望星空的時候，想想自己的產品就在太空中遨遊著，在那維繫著我們國家的導航衛星系統，自己覺得還是很驕傲。

衛星推進劑加注團隊：篤定堅守26載 我的崗位請放心

火箭升空時會加注燃料，獲取動力，事實上，衛星自己也需要動力來源，也需要燃料。

白師傅原本是北鬥衛星推進劑加注團隊的一員，今年剛剛退休。但是，他們的團隊了不起，多年來，冒著劇毒、易燃易爆等危險，為數十顆北鬥衛星注入動力；他們常年駐紮在大涼山，遠離家人朋友；他們見證了中國的北鬥到世界的北鬥，自己也從青年骨幹變成了「老師傅」。

今年已經退休的白崑順師傅還是會經常到衛星加注的試驗現場，來看看徒弟們的工作。從1994年加注東方紅三號衛星算起，白師傅是我國加注衛星數量最多的人。

航天科技集團五院502所 北鬥三號控制和推進系統指揮 劉振新: 就是白師傅在，我們加注是他操作的，這些總師們就放心。因為確實是這個工作需要細心，又膽大心細，還得完全按照嚴操作規程走。

衛星加注就是將為衛星提供動力的推進劑注入到衛星中，也是衛星安裝到火箭前的最後一項工作，因此只能在發射場完成。加上前期的準備時間，每一顆衛星的加注，團隊都需要在發射場呆上三個月左右。

航天科技集團五院502所 原雙組元推進系統加注高級技師 白崑順: 這顆星還沒加注完，那顆星又來了，擱在那等著你呢。待最長的一次待了10個月，平常也得半年以上。

不僅要常年遠離家人朋友，他們還要面對著不可預知的風險。北鬥衛星雙組元推進系統採用的是甲基肼和四氧化二氮作為推進劑。兩者都是強腐蝕的化學品，並且只要相遇，無需點火就會引發爆燃。也就是說，加注過程稍有差池都可能「星毀人亡」。

航天科技集團五院502所 原雙組元推進系統加注高級技師 白崑順: 也挺危險的。剛開始幹的時候也挺害怕的，因為沒接觸過這東西。就怕洩漏 。「滴肼不漏」，一滴都不能漏。

「滴肼不漏」，說起來容易做起來難。每一次加注都要連續工作十五六個小時，涉及五六百條口令，三百多個管路接點，數百次閥門操作。只有每一步都準確無誤，才能確保安全。

為了能夠不斷汲取經驗，二十多年來，白崑順每天工作結束後，都會寫工作日誌，厚厚的本子上整齊地記錄著關於工作的點點滴滴。

航天科技集團五院502所 原雙組元推進系統加注高級技師 白崑順：每顆星的數據都加多少料，加多少氣，都有一個原始的記錄，大概有20多本。

在白師傅一行一行念著自己二十多年來的工作時，我們看到了他的一雙飽經滄桑的手。

航天科技集團五院502所 原雙組元推進系統加注高級技師 白崑順：比如我左手，我們家那個門也是密碼鎖的，我的左手根本就沒用，就沒有指紋。

這雙甚至連指紋都沒有了的手，和整整齊齊的工作筆記一起，組成了白崑順26年的衛星加注生涯。26年的時間，他一共加注了97顆衛星，其中包括40餘顆北鬥衛星，遺憾的是，在今年初正式退休的他沒能去參加最後這顆收官之戰。

航天科技集團五院502所 原雙組元推進系統加注高級技師 白崑順：都說老白說等到100顆的時候咱們得好好慶祝，可是我特別有點失望，我就差三顆就100顆了。

儘管白師傅沒能親自去到西昌見證北鬥三號收官衛星的發射，但是他的徒弟接下了他手中的接力棒，成功護送最後一顆北鬥三號組網衛星進入太空。

航天科技集團五院502所 雙組元推進系統加注技師 郭欣羽: 他的那些筆記我現在也是在寫，我現在可能也寫完兩三本了。我既然選擇了這個工作，那麼我會一直堅持到底。

衛星生產團隊：從第一縷「光亮」到「滿天星辰」

代號為「529」的北京衛星製造廠有限公司。它不但是北鬥衛星的主要生產基地，更是我國第一顆人造衛星「東方紅一號」的誕生地，見證了我國的航天事業從50年前的第一縷「光亮」發展成為今天的「滿天星辰」。

北鬥三號全球衛星導航系統正式開通的消息一經發布，便引起了全世界的關注。而位於中關村的北鬥衛星生產基地——北京衛星製造廠裡依舊和往日一樣進行著生產工作。

黎昱，是廠裡通信導航領域的總師，不久前，他送走了親手研製的最後一顆「北鬥衛星」。

航天科技集團五院529廠通信與導航領域總師 黎昱：北鬥在天上有55顆衛星運行，為全球提供了導航服務。我和我們的團隊全程參與了這55顆衛星的研製，經歷了20多年。每一顆（產品）的出場都像親手送自己的孩子出門一樣，就像看到了自己的孩子有所成就、有所成績一樣。

今天，北鬥從這裡生產，閃耀了世界，而50年前也是在這裡，東方紅一號誕生，開起了中國航天事業的新紀元。

在2號廠房的恆溫間，東方一號的功勳設備——坐標鏜銑床依舊安靜佇立。

「東方紅一號」衛星研製人員 湯士良（83歲）：這臺機器是1958年從瑞士進口的，是用一火車皮雞蛋換回來的，所以這臺設備對我們國家是寶，為東方紅一號生產（零件）。

當時，這種機器整個北京就只有一臺，是廠裡精度最高的設備。決定東方紅一號衛星與火箭能否成功脫離的關鍵零件——爆炸螺栓就是用它生產的。

「東方紅一號」衛星研製人員 湯士良（83歲）：（衛星上）4個螺栓同時爆炸，有一個不爆炸，衛星就是完不成任務。99%不行，必須達到100%，做了十幾批（爆炸螺栓實驗）。

正是老一輩航天人的無私無畏、久久為功，讓「東方紅一號」在1970年4月24日點亮了中國人徵戰太空的第一縷「光亮」，50年來，這縷光亮一直照耀著航天人前行。

從1994年北鬥一號立項，黎昱就參與其中，他和團隊陪伴北鬥走過20多年，也共同奮鬥了20多年，印象最深的就是生產北鬥二號第三顆地球同步軌道衛星時，因為工期壓縮，他們要在2個月裡完成超高精度要求的星箭接口任務。

航天科技集團五院529廠通信與導航領域總師 黎昱：當時我心裡非常著急的，這個時候整個的研製團隊積極站出來申請加班加點，而且想了很多高效的方式、並行的方法，很多同志是看著朝陽來看著朝陽走，把預想的兩個月壓縮到了一個月以內，使得整個項目不受影響。

緊接著，2009年北鬥三號立項，黎昱和團隊馬不停蹄地投入到新任務。北鬥三號應用大量的國產創新材料，其中，在太陽翼生產中加入了國產高模高強纖維，不但可以提高性能，還可以節約成本。

然而，新材料在匹配性和工藝性上給了黎昱和團隊又一次重大考驗。

航天科技集團五院529廠通信與導航領域總師 黎昱：做了很多的實驗工作，一開始是做的纖維和我們宇航用的樹脂的匹配性，光力學實驗中實驗件就做了好幾千件。工藝實驗大概做了將近半年的時間，調整優化工藝參數、改造設備、整個測試試卷也達到了上千件的量級，最後穩定住了。

黎昱告訴我們，20年間，他們就是這樣一次次地迎來困難，又一次次地努力克服，最後迎來成功。

如今，55顆北鬥衛星產品，全部安全生產，高質量出廠是他們最驕傲的事，未來，他們還將繼續奮鬥，讓中國航天的「滿天星辰」閃亮宇宙。