他帶隊打造了大氣「超級CT」,國外科學家想不通:怎麼做得比我們快

2021-01-08 上觀

他沒有留過學,也沒有出國深造過。就是這樣一位「土博士」,帶領團隊在全球首次實現靜止軌道大氣高光譜垂直探測,為大氣拍「CT」。過去中國向國外衛星要氣象數據,現在中國的衛星數據成了國際氣象界迫切需要的。

他沒有換過工作,也沒有過跳槽的念頭。正如他30年來只執著於一件事情——做中國最需要的科研。

實幹見物。他就是中國科學院上海技術物理研究所所長丁雷研究員,日前榮獲上海「最美科技工作者」。

頂著巨大壓力,整整24天,「泡」在實驗室裡

丁雷喜歡看科幻電影。《星球大戰》中,兩個秒速幾公裡的物體可以在空間實現精準對接。後來,他與衛星打交道後,才深知這有多麼難。

一開始做氣象衛星光學載荷,他們對標的是國外,後來發現指標並非越高越好。歐洲平原多,而中國山地多,臨時災害也多,有許多局部小氣象,這就要求不僅光學載荷解析度要高,還要系統響應快。瞄準中國的需求,做最需要的科研,這是丁雷從科研起步階段就銘記在心的。

風雲三號D星中解析度光譜成像儀獲取的全球檯風監測圖

2008年5月風雲三號A星發射升空,技術指標與世界同期先進水平相當,我國氣象衛星技術步入國際領先行列。作為「風雲三號」衛星副總師,丁雷領銜研製了中解析度成像光譜儀,這是世界上首個能夠獲取250米解析度紅外分裂窗區的成像儀,從而可以更精確地探測陸、水、雲的溫度。成功的背後,於他而言,是刻骨銘心的一段日子。當時,我國航天專家發現太空高能粒子對存儲晶片有危害,為確保質量,衛星總體要求更換晶片,這需要對載荷的核心電路進行重新設計。當時,其他設備都已進入發射基地,整裝待發。頂著巨大的壓力,整整24天,丁雷和同事「泡」在實驗室裡,一鼓作氣完成了從新方案設計、加工、調試、驗證、試驗和系統性能測試等工作。

只能用「土法子」,一點點手工做出來

早在20年前,科學家就提出了一個設想,能否為大氣拍「CT」,測出每一層的溫溼度。這無疑是紅外光譜技術的一場革命,美國、歐洲等發達國家都在朝這個方向努力。但到了2006年,由於技術難度過大、所需經費太多,美國宣布放棄,歐洲也延遲了計劃。

20年如一日,丁雷帶領團隊「啃」下了「最難的骨頭」,國際上率先在35800公裡高軌道對大氣高精度高光譜垂直探測,「切片數」實現了1500層以上,每4小時能傳回一張地球全幅雲圖,對中國區域可實現每5分鐘一次的觀測覆蓋,最高解析度從1.25公裡提高到500米。歐美科學家認為,中國的大氣垂直探測儀是實現世界氣象組織2040願景的第一臺載荷,為更精細預測災害性天氣提供了全新技術手段。過去中國向國外衛星要氣象數據,現在中國的衛星數據成了國際氣象界迫切需要的。

「中國怎麼做得比我們快?」國外一些科學家想不通,大氣垂直探測儀並沒有現成文獻和成功先例可以參考。但他們不知道的是,丁雷和團隊成員為之付出了多少努力。「電影《魔戒》裡的劍,並不是電腦特效,而是製作人員自己打磨出來的。這就好比我們做大氣垂直探測儀,只能用『土法子』,一點點手工做出來。」丁雷說,今年大年初一,整個團隊是在實驗室度過的。過去的十多年,這就是團隊的常態。「只有把時間和精力投入進去,才會有所收穫。」在他的影響下,團隊成員齊心協力、共克難關。

當時學紅外物理的研究生同學,只有他一個人留下做科研

30歲時,丁雷就是 7千萬元科研項目的負責人。實幹見物,是上海技術物理研究所一直傳承的樸素「所風」。不唯論文,在這裡早就是個傳統,有能力者就會有更大的平臺。

丁雷(左二)和團隊成員在一起。季俊輝攝

52歲的丁雷是土生土長的上海人,他的同學中鮮有從事科學研究的,就連當時學紅外物理的研究生同學,大多出國或進了外企,只有他一個人留下做科研。

儘管苦和累,他卻樂在其中,能夠有機會做中國最需要的科研,為老百姓做點事情,還能得到國際上的認可,他認為值得。

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