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【大工人物·校友篇】樊恒海:守望星空的中国“牧星人”

作者:刘晏如 俞洲 来源:校友工作处 时间:2018-06-18 08:16

【校友档案】樊恒海,西安卫星测控中心研究员。1982年-1986年就读于我校应用数学专业。作为卫星型号任务的测控总体、卫星管理、飞控组组长及主管总师,从事航天测控技术工作二十余年,完成了载人航天工程地面测控网、921工程、二代导航工程以及十一五、十二五、十三五规划等建设论证设计;承担完成国防973、国家863等国家重大专项工程五项;圆满完成了40余次航天器早期测控和在轨卫星长期管理任务;主持参与几十项部委级重大课题研究;提出了带章动自旋卫星的姿态轨道控制与确定方法,设计了我国陆基测控网资源调度算法,完成了十余颗在轨卫星重大故障抢救。获部委级科技进步一、二等奖13项,国家发明专利6项,编写国防项目标准8部,荣获3次部委重大等级奖励,2012年在人民大会堂受到时任国家主席胡锦涛和全体政治局常委接见,享受国务院特殊津贴,两次获部委级一类岗位津贴,获中国航天基金奖、曾宪梓载人航天基金突出贡献奖等荣誉。

樊恒海手捧1982年在大工入学时的学籍卡,看着照片上16岁的自己,有些哽咽。36年前,这个生长在河南新乡偏僻农村里时常仰望星空的少年,或许从未想过,未来他会成为守护着太空中百余颗中国卫星的“牧星人”。

少年蜕变:踮起青春逐梦的脚尖

上世纪80年代初,河南新乡偏远地区还未完全贯彻九年制义务教育,初、高中分别只有两年。高中毕业时,樊恒海刚好16岁。作为家里第一个大学生,收到大工的录取通知书后,他只身一人背上行囊,告别父母,踏上了开往大连的列车。北京中转站人流熙攘,18个小时的候车时间漫长得令人胆怯,他没敢踏出候车室一步。

蜕变,无疑是从大学开始。未经世事但却聪明的樊恒海把大学生活过得丰富多彩,大工严谨治学的学术风气,广阔多彩的成长平台,自由、平等、友爱的生活环境让他倍感温暖。“在应用数学专业,我是班里年龄最小的学生,班主任和辅导员把我们当成自己的孩子,无微不至的关怀和照顾,同学之间也相处特别好。”樊恒海的神情中洋溢着感动,“有些学生说食堂伙食不好,但我就觉得每天都跟过年一样,因为每顿都能吃馒头,菜里还有肉,原来家里除了过年吃的都是粗粮。”一学期后,樊恒海度过了新生适应期,切断了对家乡和亲人的思念,立志向学:“我得好好学习,那时我的想法很朴素,我觉得要是学不好,对不起爹娘,也对不起努力工作攒钱供我上学的哥嫂。”四年的大学时光,樊恒海不仅以优异的成绩修完了应用数学专业课,还修完了计算机系的专业课,代表学校参加了辽宁省程序设计竞赛,获得了第一名。

樊恒海说:“一位院士曾说,现在国家建设不缺‘专家’,而缺‘大家’。专家是在一个很小的领域知道很多的人,但大家具有更深厚的知识积累和融会贯通的能力。”学习之余,樊恒海对一切事物都感到新奇,他积极参加文体活动,补习政治、历史、地理知识,学习声乐和五线谱,成为校中长跑队的一员……谈起大学中最大的收获,樊恒海很感慨,“我在大工的学习是全面广博,习得了学习方法,拥有洞察事物的敏锐性、掌握知识的全面性,这对我未来发展更重要”。

大工的光阴让少年不再懵懂、无知无识,他蜕变成学识扎实、勇敢无畏、心怀感恩的有志青年,在学校推荐下,他保送至某重点大学攻读研究生,毕业后来到中国组建最早、规模最大、功能最全的航天器测控与管理中心——西安卫星测控中心,成为了一名科学家。

勇于创新:开拓卫星测控新里程

1984年4月8日,东方红二号卫星首次发射成功,我国航天发展在此起步,五年后,樊恒海意气风发进入祖国航天事业,现已从事航天测控技术近30年。作为西安卫星测控中心的一名工程师,他把全部心血倾注于此。“航天是一个非常复杂的系统工程,分成航天器、运载、发射场、测控和应用五大系统,系统之间是紧耦合的关系。”樊恒海的工作处在中间环节,“卫星上天与火箭分离入轨后,就交给我们管理,直到卫星寿命终结。”三十载的工作历程中,樊恒海编写了卫星国家陆基测控网资源调度算法、创建了自旋卫星的轨道与转速联合控制系统,使卫星节省燃料约1.5公斤,圆满完成了40余次飞船、卫星等航天器测控和卫星抢救任务。

里程碑式的系统创建与樊恒海喜欢独立思考、一直对事物抱有好奇心的性格密不可分。他刚参加工作时,卫星调度全靠人工,随着卫星数量的增多,如何高效利用测控网资源进行调度成为他迫切解决的难题。在参加陆基测控网多任务网管中心的建设中,樊恒海大量阅读技术资料,独立设计出计算方法和测控设备分配策略,让国家从人工单星测控计划制定直接转变到利用计算机智能化自动调配来制定计划。这项系统建设让多星管理在效率上取得了飞跃发展,樊恒海提出的计算方法也成为了网管中心系统的核心算法并沿用至今。

“作为科研工作者,首要品质就是坚持,要有自己独立的见解,不怕别人笑话;要保持好奇心,经常去问为什么,不能停下脚步,满足现状;要有协作精神,懂得独行快、众行远……”樊恒海直言。

责任担当:起死回生的卫星抢救

工程师对在轨卫星的故障抢救,犹如医生对生命濒危的病人抢救一样,只不过这些不太听话的“病患”远在距地球三万多千米的太空,且因每个卫星病情的特殊性和实时性,故障的原因和处理方法基本没有规律可循,用樊恒海自己的话说“所有在轨卫星发生故障,想到的故障它都不会发生,发生的故障都想不到”,这让每次卫星故障处理都棘手艰难,只能就事论事。“一旦故障发生,人要心静,从大量数据里挖掘异变,错过一点蛛丝马迹,都可能完全错过”樊恒海说。

我国第一颗海洋环境监测卫星——“海洋2号”承担国家环境监测防灾减灾的重要任务。2011年8月,卫星发射升空出现险情,“卫星突然失控旋转起来,且旋转越来越快,再旋转,卫星伸出来的帆板可能就断了,面临随时解体的风险。”时任飞行控制组组长的樊恒海与大家共同分析卫星失控原因,“我当时提出会不会出现‘羽流’,即:空间喷气的推力器打到帆板上产生反推力。”虽然仿真实验证实确因“羽流”造成故障,但海洋2号的推力器只能加旋,不能减旋,卫星故障基本没法解决。在大家都为这个超豪华卫星判死刑时,樊恒海仍不甘心:“这个卫星造价将近20个亿,这样放弃太可惜了!究竟有没有办法让卫星不旋?这是我最初的疑问。”经过三天无眠的构想,樊恒海从“陀螺旋转”中找到破解思路——从“卫星最终转速要耦合到转动惯量最大方向”上突破。仿真实验证实方案可行后,他找到卫星设计总工程师,面对众多专家的质疑和未知的风险,他大胆提出解决方案,主动请战,带领技术人员通宵达旦地进行数千次推演和仿真实验,将卫星转到正常的速度。“将卫星成功消旋轰动一时,但卫星旋转恢复正常后,卫星的高度仍不满足成像条件,获取的海洋数据依然无效”樊恒海不无感慨。他再次出发,将“汇康原理”变形运用到卫星变轨,经过十几天的调试,用1牛的推力器将海洋2号抬高了57公里,起死回生,为国家挽回了数十亿的重大损失,樊恒海被时任国家主席胡锦涛亲自表彰,直到现在,海洋2号卫星仍在超期服役。

抢救海洋2号卫星的46天里,樊恒海没有回过一次家。他每晚在机房工作到凌晨3、4点钟,回单位宿舍稍睡2、3个小时便起床继续工作。“卫星绕轨旋转是不分白天黑夜的,一旦卫星出现故障,一天转十几圈,测控站就要一直观测,有的时候48小时都不能睡,从观测站出来感觉天旋地转。”樊恒海笑道,“对事业的热爱和浓厚的兴趣是做好卫星抢救工作的根本和基础。当自己的想法在工程中得到检验和验证的时候,就会激发整个人的斗志和激情,在最困难的时候支撑着自己坚持下去。”

克己奉公:不忘初心守护航天梦

国家的卫星越来越多,通过技术创新来解放生产力是必须突破的难题。2013年,樊恒海带领团队组建了国家首个航天器健康管理实验室。近6年的时间里,实验室取得了斐然的成绩。“2006年的时候,我国在轨卫星七十几颗,卫星故障率为2.6次/天。2017年,卫星数量大幅增加,故障率却下降了一倍。故障诊断与维修水平的提升,将很多故障消灭在了萌芽状态。”樊恒海在讲述的时候,眼中闪烁着坚定的光芒,仿佛将过去无数个奋战无眠的黑夜都照亮了。

对于未来,樊恒海说出了心中的夙愿:“航天管理要与高科技手段紧密融合,未来要朝着智能化发展。我们不能仅满足于对卫星故障的发现和处置,更要利用数据来预测故障”。

干净整洁的工装依旧如新,无论时代怎样变换流转,樊恒海的心依然牢牢守着祖国的航天事业,他说:“我觉得人这一辈子要做点什么,如果每个人都去挣钱了,那这个国家靠谁呢?事业总要有人去做,如果大家都去索取的话,这个国家、社会就完了……”

29年如一日的樊恒海,和那个16岁刚迈入大学的少年相比,对事物保有的好奇心和热爱没有改变,爽朗直率的性格没有改变,唯有鬓角新添几丝白发,是岁月在他身上留下的见证。

责任编辑:姚璐

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