“請(qǐng)看大屏幕,長(zhǎng)征六號(hào)火箭已經(jīng)就位?!焙教旃こ檀髮W(xué)學(xué)術(shù)廳講臺(tái)上,電子與光學(xué)工程系主任馬宏手指太原衛(wèi)星發(fā)射中心傳來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面,向大家介紹。
講臺(tái)另一側(cè),6名學(xué)員神情專(zhuān)注,緊盯各自面前的設(shè)備。他們使用的操作系統(tǒng)中,正顯示著此刻“一箭九星”發(fā)射任務(wù)的測(cè)控?cái)?shù)據(jù)。
臺(tái)下,600余名師生端坐靜聽(tīng)。他們的目光,關(guān)注著即將開(kāi)始的發(fā)射;他們的思維,也隨著任務(wù)環(huán)節(jié)的推進(jìn)層層深入。
這是航天工程大學(xué)結(jié)合重大任務(wù)開(kāi)展的首次實(shí)踐公開(kāi)課。
基于該校建立的測(cè)運(yùn)控大平臺(tái)中心系統(tǒng),6名學(xué)員將與太原衛(wèi)星發(fā)射中心的工作人員同步,實(shí)時(shí)播報(bào)箭星狀態(tài)。一旁,聶萬(wàn)勝和馬宏兩位專(zhuān)家教授,將在任務(wù)過(guò)程中適時(shí)進(jìn)行航天科普教學(xué)。
“各位同學(xué),火箭很快就要點(diǎn)火升空了,讓我們拭目以待?!敝鞒秩嗽挳?,臺(tái)下師生坐直了身體,目光一齊聚焦在屏幕中的長(zhǎng)征六號(hào)運(yùn)載火箭上。
倒計(jì)時(shí)讀秒,“正課”開(kāi)始!
同步體驗(yàn)一次飛天之旅
“點(diǎn)火!”口令發(fā)出,巨大的轟鳴聲響起。4月27日11時(shí)20分,搭載9顆衛(wèi)星的長(zhǎng)征六號(hào)運(yùn)載火箭拔地而起,直上云天。
同一時(shí)刻,在數(shù)百公里外的航天工程大學(xué),6名學(xué)員正實(shí)時(shí)播報(bào)火箭在空中的狀態(tài)。他們目前所做的工作,對(duì)應(yīng)著前方發(fā)射中心現(xiàn)場(chǎng)的相應(yīng)技術(shù)員崗位。
“目標(biāo)跟蹤正常!”
“測(cè)控站信號(hào)接收正常!”
……
學(xué)術(shù)廳內(nèi),臺(tái)上學(xué)員清晰的報(bào)告聲接連傳來(lái)。
他們身后,是3塊大屏幕。右側(cè)屏幕直播發(fā)射場(chǎng)地實(shí)景,左側(cè)屏幕顯示衛(wèi)星測(cè)控?cái)?shù)據(jù),中間屏幕用來(lái)播放兩位專(zhuān)家教授講解專(zhuān)業(yè)知識(shí)所需的課件。
這堂“宇航與測(cè)運(yùn)控技術(shù)”實(shí)踐公開(kāi)課面向該校600余名師生。嚴(yán)肅緊張的氣氛,加上真實(shí)的任務(wù)背景,全場(chǎng)人員仿佛置身發(fā)射中心指揮大廳一般。
火箭持續(xù)升空,屏幕上各項(xiàng)數(shù)據(jù)時(shí)刻變化。6名學(xué)員密切配合,按照前期模擬演練有序操作。此前,他們做了大量準(zhǔn)備,衛(wèi)星入軌前火箭發(fā)射、跟蹤監(jiān)視、星箭分離等工作流程早已爛熟于心。
此時(shí),一個(gè)“意外”的發(fā)生,讓大家更深刻理解了什么叫“實(shí)戰(zhàn)”。
學(xué)員滕飛位于測(cè)站控制崗位,他的一句“沒(méi)有收到信號(hào)”,令在場(chǎng)所有人心頭一緊。
按照原定計(jì)劃,滕飛應(yīng)在預(yù)定時(shí)間接收到測(cè)控站傳來(lái)的火箭信號(hào)。但在當(dāng)天實(shí)際發(fā)射任務(wù)中,信號(hào)接收時(shí)間稍有延遲。面對(duì)教授的提問(wèn),滕飛沉著冷靜地匯報(bào)了情況。
等待數(shù)秒后,滕飛監(jiān)測(cè)到信號(hào)。隨即,大廳響起他清晰的播報(bào)聲。
“當(dāng)時(shí)我先是驚訝,但很快做出了判斷。如果不是這次公開(kāi)課,在以往的模擬訓(xùn)練中,我們很難有這種實(shí)戰(zhàn)的心理體驗(yàn)?!闭n后,滕飛興奮地說(shuō)。這一基于現(xiàn)實(shí)情況的臨機(jī)反應(yīng),也受到了在場(chǎng)專(zhuān)家、宇航科學(xué)與技術(shù)系主任聶萬(wàn)勝教授的贊揚(yáng)。
此次公開(kāi)課,滕飛擔(dān)任測(cè)站控制崗位1號(hào)席位。他和其他5名同學(xué)一起,負(fù)責(zé)多個(gè)站點(diǎn)的接力測(cè)控調(diào)度與控制,實(shí)時(shí)匯報(bào)測(cè)控站的天線跟蹤、信號(hào)接收、數(shù)據(jù)接收等情況。
“作為1號(hào)播報(bào)員,我的壓力肯定大,但感受更多的是幸運(yùn)。”滕飛說(shuō),當(dāng)他在課后收到關(guān)于“一箭九星”任務(wù)圓滿成功的各種推送,他有了不同于以往的喜悅和自豪——“這一次,自己也參與其中?!?/P>
臺(tái)上學(xué)員根據(jù)火箭運(yùn)行軌跡接力播報(bào),臺(tái)下觀眾也收獲了一個(gè)又一個(gè)“知識(shí)點(diǎn)”。
“現(xiàn)在有3顆衛(wèi)星分離入軌了,它們是什么衛(wèi)星?有什么作用呢?”主持人適時(shí)提問(wèn)。
“目前分離的3顆衛(wèi)星分別是一顆合成孔徑雷達(dá)遙感衛(wèi)星和兩顆光學(xué)遙感衛(wèi)星,它們即將進(jìn)入太陽(yáng)同步軌道運(yùn)行……”馬宏教授細(xì)致地向在場(chǎng)師生進(jìn)行講解。
直觀的視聽(tīng)體驗(yàn),結(jié)合教授的深入講解,現(xiàn)場(chǎng)師生對(duì)發(fā)射測(cè)控任務(wù)有了全面立體的認(rèn)知。初次體驗(yàn)如此特別的課堂,學(xué)員們說(shuō):“以前看電視直播會(huì)很激動(dòng),但是這堂課讓我們對(duì)任務(wù)深層的知識(shí)原理有了更多思考?!?/P>
這堂極具感染力的公開(kāi)課,隨著第一階段測(cè)控任務(wù)的結(jié)束進(jìn)入尾聲。掌聲響起,大屏幕上仍播放著此刻箭星運(yùn)行的演示動(dòng)畫(huà)。
置身于這樣的場(chǎng)景中,每個(gè)人都感到心潮澎湃。剛剛參與測(cè)控任務(wù)的學(xué)員薛乃陽(yáng)說(shuō):“仿佛自己正遨游在宇宙深空,伸出手就能摸到那一顆顆未知星球?!?/P>
踏上創(chuàng)新教學(xué)的“大平臺(tái)”
航天任務(wù)中,一枚火箭的發(fā)射起飛時(shí)間是“T0”。在“T0”到來(lái)之前,航天人要為此付出許多時(shí)間。
同樣,對(duì)于一門(mén)成功的公開(kāi)課,也只有經(jīng)過(guò)了艱辛的探索和努力,才能迎來(lái)正式授課的“T0”時(shí)刻。
“這次公開(kāi)課的教學(xué)設(shè)計(jì),我們教研室準(zhǔn)備了2個(gè)月;但公開(kāi)課背后所依托的平臺(tái)建設(shè),學(xué)校準(zhǔn)備了2年多?!弊鳛檫@堂課的設(shè)計(jì)者和指導(dǎo)教員,測(cè)運(yùn)控大平臺(tái)的負(fù)責(zé)人丁丹介紹起公開(kāi)課最初的由來(lái)——
2018年,整個(gè)大學(xué)只有少量測(cè)控設(shè)備,而且沒(méi)有在軌衛(wèi)星測(cè)控權(quán)限,學(xué)員們的訓(xùn)練更多依靠模擬操作。
一天,有一名學(xué)員和丁丹聊天?!敖虇T,在單項(xiàng)設(shè)備上進(jìn)行模擬操作,很難讓我們聯(lián)想到真正發(fā)射測(cè)控時(shí)的情形,我們對(duì)所要承擔(dān)任務(wù)也缺乏全面認(rèn)識(shí)。”從那一刻起,丁丹就有了用真實(shí)衛(wèi)星、真實(shí)測(cè)控站,在實(shí)際任務(wù)牽引下訓(xùn)練學(xué)員的想法。
在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的支持和推動(dòng)下,丁丹和教研室同事們開(kāi)始走訪全國(guó)多家單位,提出整合資源、建設(shè)測(cè)運(yùn)控大平臺(tái)的倡議。
2020年底,該大學(xué)牽頭與航天科技院等多家單位合作,成立測(cè)運(yùn)控應(yīng)用中心系統(tǒng),為人才培養(yǎng)與科技創(chuàng)新提供綜合集成環(huán)境。
“大平臺(tái)”有效整合了30余個(gè)測(cè)控站、30余顆在軌衛(wèi)星。在課堂上,學(xué)員們一次次利用該平臺(tái)完成多次衛(wèi)星測(cè)運(yùn)控訓(xùn)練任務(wù),積累了不少經(jīng)驗(yàn)。
今年,是航天任務(wù)密集開(kāi)展的關(guān)鍵之年。結(jié)合“多目標(biāo)測(cè)控”熱點(diǎn)問(wèn)題,學(xué)校選擇“一箭九星”發(fā)射任務(wù),開(kāi)展這堂“宇航與測(cè)運(yùn)控技術(shù)”實(shí)踐公開(kāi)課。
公開(kāi)課上,承擔(dān)任務(wù)的學(xué)員手中所持的PAD,以及大屏幕上顯示的系統(tǒng),都是由學(xué)校和地方單位共同研究開(kāi)發(fā)的?!坝捎诖笃脚_(tái)采用‘云+網(wǎng)+端’的體系架構(gòu),我們用PAD或手機(jī)APP就能實(shí)現(xiàn)操作。”擔(dān)任中心調(diào)度崗位的學(xué)員薛乃陽(yáng)說(shuō)。
公開(kāi)課的成功開(kāi)展,既是學(xué)校將重要航天活動(dòng)引入課堂的有益探索,也是他們踏上創(chuàng)新教學(xué)“大平臺(tái)”的關(guān)鍵一步。
牽起連接課堂和夢(mèng)想的“風(fēng)箏線”
公開(kāi)課過(guò)后2天,4月29日,中國(guó)航天人將“天和”核心艙送入太空。
那天,滕飛依然在屏幕前守著直播。和以往不同的是,經(jīng)過(guò)公開(kāi)課上的任務(wù)歷練,他格外留意測(cè)站控制崗位上技術(shù)員的工作狀態(tài)。
隨著火箭升空,播報(bào)聲不時(shí)從滕飛的手機(jī)里傳來(lái)。對(duì)比2天前自己的表現(xiàn),他深知技術(shù)員們看似簡(jiǎn)單的口令背后所承受的壓力和付出。
“真正體驗(yàn)后,我發(fā)現(xiàn)自己和前方的技術(shù)員相比,在報(bào)口令的時(shí)機(jī)和清晰度方面還有需要提升的地方?!彪w說(shuō)。
小時(shí)候,航天博物館是滕飛最喜歡去的地方。當(dāng)他第一次走近巨大的火箭模型時(shí),震撼的感覺(jué)向大腦襲來(lái)。頭頂閃著銀色光芒的衛(wèi)星模型,在深邃的宇宙背景上散發(fā)著迷人的吸引力。
從此,滕飛對(duì)宇宙和航天產(chǎn)生了濃厚的興趣,經(jīng)常翻看此類(lèi)雜志,參觀一些探索未知領(lǐng)域的展覽。
進(jìn)入航天工程大學(xué)就讀后,滕飛感覺(jué)自己離夢(mèng)想從未如此之近。現(xiàn)在,滕飛是一名博士學(xué)員,攻讀測(cè)控工程專(zhuān)業(yè)。不久的將來(lái),他也許就會(huì)和前方航天發(fā)射中心的技術(shù)員們一樣,見(jiàn)證我國(guó)航天事業(yè)一次又一次騰飛。
通過(guò)公開(kāi)課,滕飛對(duì)任務(wù)執(zhí)行中的細(xì)節(jié)有了更敏銳的感知。如今,他會(huì)主動(dòng)探求崗位上的知識(shí),尋找自身與崗位的差距。
和滕飛一樣,現(xiàn)場(chǎng)的600余名師生同樣從公開(kāi)課中汲取了能量。
“發(fā)射過(guò)程中的一些數(shù)據(jù),對(duì)于后續(xù)論文研究和信號(hào)的處理分析更加方便。擴(kuò)展的數(shù)據(jù)種類(lèi)和數(shù)量,為研究提供了基礎(chǔ)?!睂W(xué)員李超研究的方向是航天測(cè)控系統(tǒng)技術(shù),聽(tīng)完這次公開(kāi)課,他找到了論文研究的突破口。
“揚(yáng)帆起航 逐夢(mèng)九天”。這是今年4月24日我國(guó)第6個(gè)航天日主題。一次次飛天任務(wù),刷新著探索太空的中國(guó)高度。這堂公開(kāi)課選在我國(guó)航天任務(wù)密集開(kāi)展的階段,令所有參與者倍感驕傲和自豪。
有一句話,被眾多航天人所熟悉——“如果航天器是風(fēng)箏,測(cè)控就是風(fēng)箏線,牢牢地攥在航天測(cè)控人手中?!?/P>
對(duì)于在此次公開(kāi)課中參與測(cè)站控制任務(wù)的學(xué)員們來(lái)說(shuō),置身于浩瀚航天事業(yè)藍(lán)圖中,夢(mèng)想也如同高懸深空的風(fēng)箏。他們?cè)趯W(xué)校不斷求索,在課堂和夢(mèng)想之間牽起一條連接線,完成當(dāng)下對(duì)未來(lái)的觀測(cè)。
牢牢抓住這條“風(fēng)箏線”,夢(mèng)想將觸手可及。
上圖:學(xué)員李超在現(xiàn)場(chǎng)提問(wèn)。
下圖:教員丁丹指導(dǎo)學(xué)員用便攜測(cè)控終端開(kāi)展測(cè)控任務(wù)。
胡俊凱攝