專家：天宮二號(hào)繞地球1天 相當(dāng)于傳回30部高清電影
多年以后，當(dāng)人們?cè)俅位貞浧鹋c天宮二號(hào)的最后道別，可能還會(huì)從這個(gè)看似并不起眼的動(dòng)作講起。
7月16日17時(shí)16分，38歲的工程師金山端坐在北京航天城的一把轉(zhuǎn)椅上，微微抬起右手食指按下鼠標(biāo)左鍵，一條“斷電”指令就此發(fā)出，經(jīng)由北京航天飛行控制中心發(fā)送到距離地球400公里之外的太空。在那里，天宮二號(hào)“肚子”里10余件載荷、設(shè)備接到指令，陸續(xù)熄滅工作指示燈，靜待歸途。
3天后，也就是7月19日的晚上，人們迎來了天宮二號(hào)“回家”的消息。這個(gè)被稱作我國(guó)第一個(gè)真正意義的空間實(shí)驗(yàn)室，再一次穿過大氣層，感受地球溫度，回到了久違的人類家園。
從這天起，坐落于北京航天城鄧莊南路9號(hào)的中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心有效載荷運(yùn)控大廳監(jiān)控大屏上的“天宮二號(hào)飛行圈數(shù)”，將定格在“16209圈”——這是天宮二號(hào)圍繞地球飛行的最終圈數(shù)。
位于大屏中間的“天宮二號(hào)器上時(shí)”，則更為精確：1036天22小時(shí)——這是天宮二號(hào)整個(gè)生命周期，也記錄著金山所在的中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心天宮二號(hào)任務(wù)團(tuán)隊(duì)千余天來的相伴，“陪了近3年的天宮二號(hào)，終于要說再見了！”
當(dāng)30歲的青春“撞上”大國(guó)第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室
對(duì)金山及其團(tuán)隊(duì)來說，7月16日，就稱得上天宮二號(hào)空間應(yīng)用任務(wù)使命結(jié)束的日子。這之后的3天，盡管這個(gè)重達(dá)8.6噸的“大家伙”還在太空遨游，但已不再進(jìn)行任何實(shí)驗(yàn)或產(chǎn)生任何數(shù)據(jù)。
它只是繞著地球一圈又一圈，做著“降軌運(yùn)動(dòng)”，直到最后一天降到70公里的高度，然后徑直“沖”向大氣層。這期間，金山他們所要做的，就是等待，等待天宮二號(hào)的歸來。
3年前，當(dāng)29歲的李軒博士畢業(yè)，來到中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心擔(dān)任工程師時(shí)，也經(jīng)歷了一場(chǎng)等待。只不過，他那時(shí)所要等待的，是天宮二號(hào)的出發(fā)。
2016年9月15日，恰逢中秋佳節(jié)，一個(gè)對(duì)中國(guó)人來說有著特殊意義的日子。剛剛參加工作的李軒，卻沒有任何加班的不適，他有的只是“激動(dòng)”“興奮”。這一晚，天宮二號(hào)發(fā)射升空。
他一早就來到天宮二號(hào)有效載荷運(yùn)控大廳，觀看從前方傳回的實(shí)時(shí)畫面。隨著一聲巨響，火焰從塔架兩側(cè)噴出，長(zhǎng)征火箭“馱”著天宮二號(hào)騰空而起！事后，中青報(bào)旗下來點(diǎn)科學(xué)公眾號(hào)以《今晚，你比月亮還要亮》為題報(bào)道了那一晚的情景。
1036天的太空之旅就此拉開帷幕。1個(gè)月后，天宮二號(hào)等到來自祖國(guó)的親人，航天員景海鵬、陳冬搭乘神舟十一號(hào)飛船如約而至；7個(gè)月后，我國(guó)第一艘貨運(yùn)飛船天舟一號(hào)，飛向太空和天宮二號(hào)完成了我國(guó)首次“太空加油”……
但從天宮二號(hào)升空那一刻起，來自中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心的天宮二號(hào)任務(wù)團(tuán)隊(duì)，就已無暇期待這些。
“天宮二號(hào)‘肚子’里那么多高精尖科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷設(shè)備，上天之后還能不能用，用得怎么樣？”這才是北京航天城那棟負(fù)責(zé)空間應(yīng)用系統(tǒng)的大樓最關(guān)心的事。
金山及其所在的有效載荷運(yùn)控中心，就是這棟大樓里一個(gè)不可或缺的“大腦”。過去3年，這支平均年齡34歲的團(tuán)隊(duì)，時(shí)刻盯著幾百公里外太空的天宮二號(hào)，尤其是它攜帶入軌的科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備和裝置。
也因此，他們被稱作中國(guó)太空實(shí)驗(yàn)大管家。金山具體所在的運(yùn)管組，更是其中的一線沖鋒隊(duì)，需要365天在現(xiàn)場(chǎng)值守，節(jié)假日也不例外。
天宮二號(hào)在天上待了3年，金山就有3個(gè)春節(jié)在這里值守。臨近春節(jié)，這個(gè)老家河南的漢子，就把老人都接到北京來，陪自己的妻子過節(jié)，自己則一頭扎到有效載荷運(yùn)控中心的長(zhǎng)期管理室里，去陪天宮二號(hào)。
去年除夕，他在中心大院的空地上點(diǎn)了一串鞭炮，手機(jī)拍下的視頻傳到部門工作群，成了同事眼里“那一年最浪漫的事”。
1000多天過去，直到最后一天，天宮二號(hào)也未曾出現(xiàn)過重大故障。
而金山，卻從35歲變成了38歲，他說，當(dāng)下最想要的“就是休息”。李軒則從29歲變成了32歲，“從20多歲，到30多歲，盡管只過了3年，卻一下子成長(zhǎng)了不少。”
繞地球一天相當(dāng)于傳回30部高清電影
對(duì)于天宮二號(hào)，人們的印象可能更多停留在火箭發(fā)射、交會(huì)對(duì)接、太空加油，以及航天員景海鵬、陳冬的入駐，等等。但當(dāng)這些任務(wù)一一完成，留在太空之中的天宮二號(hào)還做什么？
做實(shí)驗(yàn)和試驗(yàn)。
按照載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師呂從民的說法，1000多天過去，天宮二號(hào)一共在太空完成了14項(xiàng)物理學(xué)前沿科學(xué)、空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)、空間應(yīng)用與技術(shù)試驗(yàn)，是目前我國(guó)載人航天工程歷次任務(wù)中開展應(yīng)用項(xiàng)目最多、最繁忙的一次任務(wù)——我國(guó)第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室的大名不虛。
走進(jìn)有效載荷運(yùn)控中心，就仿若走進(jìn)一個(gè)大型的電子游戲廳，運(yùn)控團(tuán)隊(duì)遠(yuǎn)程操作天宮二號(hào)里的科學(xué)實(shí)驗(yàn)或試驗(yàn)，則就像在太空運(yùn)營(yíng)一盤巨大的電子游戲。
金山用了3個(gè)“像”來形容他們所扮演的角色：首先像人類的“大腦”一樣，去合理調(diào)配各個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間安排，確保任務(wù)合理；其次要像人類的“眼睛”一樣，密切監(jiān)視實(shí)驗(yàn)裝置的健康狀況，以及實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展情況，確保載荷安全；第三個(gè)就是像人類的“胳膊”一樣，遠(yuǎn)程控制太空實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)效率確保載荷安全。
而這些實(shí)驗(yàn)或試驗(yàn)最直觀的結(jié)果，就是數(shù)據(jù)——足足有58TB的數(shù)據(jù)。
“這個(gè)數(shù)量究竟是什么概念？”中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心工程信息中心主任李盛陽不止一次地被問到這樣的問題。他所帶領(lǐng)的工程信息團(tuán)隊(duì)，正是天宮二號(hào)海量數(shù)據(jù)的收集者、守護(hù)者和推廣者。
如果換算為人們熟悉的高清電影，天宮二號(hào)在軌1000多天，就相當(dāng)于一共傳回了3萬部2G大小的高清電影，平均每天傳回30部，最多的時(shí)候，是50部。如果和天宮一號(hào)的數(shù)據(jù)量做個(gè)類比，后者所產(chǎn)生的對(duì)地觀測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量?jī)H僅是數(shù)千部高清電影。
可別小看這些數(shù)據(jù)，這些來自幾百公里外太空、數(shù)以億萬計(jì)的“0”“1”“0”“1”電子信號(hào)，穿過大氣層來到工程信息中心的計(jì)算機(jī)上，就成了科學(xué)家最為珍視的“寶貝”。
天宮二號(hào)任務(wù)團(tuán)隊(duì)中的不少成員，至今都清晰地記得這個(gè)時(shí)間：2016年9月22日18時(shí)41分，這是天宮二號(hào)科學(xué)應(yīng)用載荷正式開機(jī)的時(shí)刻。
那一晚，中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心有效載荷運(yùn)控大廳、運(yùn)控長(zhǎng)期管理機(jī)房以及工程信息中心機(jī)房，迎來了眾多來訪者：屋子里擠滿了穿“藍(lán)大褂”的人，這些或頭發(fā)花白，或戴著高度眼鏡，或抱著實(shí)驗(yàn)報(bào)表而來的人，正是天宮二號(hào)科學(xué)應(yīng)用載荷所對(duì)應(yīng)的科學(xué)家。
他們都在等待一個(gè)結(jié)果。
此時(shí)，距離天宮二號(hào)發(fā)射升空已有一周時(shí)間。天宮二號(hào)所搭載的10余件科學(xué)儀器設(shè)備開機(jī)后，究竟是否工作，能否向地球正常傳輸實(shí)驗(yàn)結(jié)果等等，這些，都要靠傳回來的第一批數(shù)據(jù)“說話”。
包括金山在內(nèi)的有效載荷運(yùn)控團(tuán)隊(duì)，包括李軒在內(nèi)的工程信息團(tuán)隊(duì)，則都在現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)陣以待。
“第一軌的數(shù)據(jù)來了！”
李軒已記不清是誰喊出了這樣一句，隨后就是一陣嘈雜，四五個(gè)“腦袋”已擠在他的電腦屏幕前。有的把眼鏡往鼻梁上扶了扶，有的干脆取下來，直接肉眼上陣，緊貼屏幕查看數(shù)據(jù)情況。
“既激動(dòng)，又緊張！”李軒第一次見到屬于科學(xué)家的“集體興奮”。
后來，他才知道，這些科學(xué)家已經(jīng)為此準(zhǔn)備了七八年，從最初的載荷遴選“過五關(guān)斬六將”，到后來的火箭一飛沖天，每個(gè)節(jié)點(diǎn)幾乎無一例外都是在忐忑和等待中度過。
如今，隨著天宮二號(hào)回到地球，國(guó)際上首臺(tái)在軌運(yùn)行冷原子鐘精度突破“3000萬年誤差小于1秒”等科研成果陸續(xù)揭曉，來自太空的實(shí)驗(yàn)或試驗(yàn)數(shù)據(jù)也一一轉(zhuǎn)化為人類探索征程上的一道又一道“豐碑”。
而這樣的“豐碑”，還有望繼續(xù)書寫下去。
7月19日這天過后，中國(guó)在太空歷時(shí)1000多天積累下來的海量數(shù)據(jù)，就將保存在中科院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心一間“半個(gè)籃球場(chǎng)”大小的數(shù)據(jù)機(jī)房里，并時(shí)刻準(zhǔn)備著誕生下一座“豐碑”。
不能浪費(fèi)天上的每一刻也不能鎖在柜子里
“如果只是密封在計(jì)算機(jī)里，或鎖在柜子里，那將是一種極大的浪費(fèi)！”說起這些實(shí)驗(yàn)或試驗(yàn)數(shù)據(jù)，李盛陽按捺不住激動(dòng)，這些數(shù)據(jù)就是對(duì)“發(fā)展載人航天對(duì)普通百姓生活究竟有何意義”最直接的回答。
在他看來，這是一個(gè)巨大的寶庫，可用于資源環(huán)境遙感應(yīng)用、大氣遙感應(yīng)用、海洋與湖泊遙感應(yīng)用、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)、林業(yè)資源監(jiān)測(cè)，等等。
于是，當(dāng)天宮二號(hào)還在太空遨游之時(shí)，李盛陽就派出了“推銷團(tuán)隊(duì)”奔向全國(guó)各地，國(guó)家部委、高校、科研院所、企事業(yè)單位等皆是他們的目的地，為了讓更多的人知道屬于天宮二號(hào)，屬于載人航天工程的“數(shù)據(jù)力”。
李軒就是“推銷員”之一。2017年的一天，他來到西南地區(qū)一所985高校，還沒等他開口，這所高校的老師便問，“天宮上的數(shù)據(jù)，能有啥用？”
在后來10多次的“推銷”經(jīng)歷中，這樣的問題成了家常便飯。
李軒也找到了一些得心應(yīng)手的答案，比如那個(gè)有關(guān)天宮一號(hào)的經(jīng)典案例——
珠江三角洲有企業(yè)偷偷排污，排污口“打”在水面之下，現(xiàn)有技術(shù)手段便很難發(fā)現(xiàn)這一問題。天宮一號(hào)卻可以，它身上攜帶的高光譜成像儀，能夠敏銳察覺1攝氏度以內(nèi)的溫度變化。相關(guān)部門于是找上門來，通過天宮一號(hào)獲取的數(shù)據(jù)對(duì)該區(qū)域進(jìn)行水溫的熱變化監(jiān)測(cè)和分析，很快便捕捉到了“隱藏”起來的排污口。
相比于天宮一號(hào)，天宮二號(hào)攜帶了更為高端的對(duì)地觀測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，將會(huì)收集海量的觀測(cè)數(shù)據(jù)，其“數(shù)據(jù)力”不言自明。
當(dāng)李軒準(zhǔn)備起身離開時(shí)，他一般還會(huì)被問到：“這些數(shù)據(jù)……收費(fèi)嗎？”
的確，很少有人能理解免費(fèi)的、公益的，而且還是有用的、大有可為的東西，竟然會(huì)被主動(dòng)送上門來。
“天下并沒有免費(fèi)的午餐，套用時(shí)下流行的話說，只是有人為你負(fù)重前行”，李盛陽說，“國(guó)家花了那么多錢，打造載人航天這樣一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、讓人自豪的大工程，我們有責(zé)任有義務(wù)去推廣這個(gè)數(shù)據(jù)！”
當(dāng)天宮二號(hào)繞著地球轉(zhuǎn)了一圈又一圈，地球上包括李軒在內(nèi)的3位85后，則拿著這一軌又一軌新鮮出爐的太空數(shù)據(jù)，奔向國(guó)內(nèi)任何一個(gè)可能被敲開的應(yīng)用大門。
截至目前，工程信息團(tuán)隊(duì)已將15家部委、17家研究所、36家高校發(fā)展成他們的“公益客戶”，這些單位已使用天宮二號(hào)數(shù)據(jù)在海洋與海岸帶監(jiān)測(cè)、湖泊監(jiān)測(cè)、農(nóng)作物分布提取、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、土地利用和大氣環(huán)境探測(cè)等領(lǐng)域開展應(yīng)用研究。
“沒有考慮過值不值，說大點(diǎn)，是使命感，說小點(diǎn)，是成就感。”李軒告訴記者，看著那一個(gè)個(gè)來自太空的數(shù)據(jù)應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，就仿佛自己也在這個(gè)領(lǐng)域做了些許的貢獻(xiàn)。
設(shè)想了無數(shù)種“告別”最后還是選擇了這種方式
金山曾設(shè)想過無數(shù)種方式，來和天宮二號(hào)“告別”。在接受中國(guó)青年報(bào)·中國(guó)青年網(wǎng)記者專訪時(shí)，說起這些他突然楞了一下，“還是會(huì)傷感，畢竟，從這一天起，大屏幕上的時(shí)間就永遠(yuǎn)定格在那里了。”
在團(tuán)隊(duì)工作群里，30歲的工程師張健敲出一行字：強(qiáng)烈要求陪天二(指天宮二號(hào)，記者注)走完最后一場(chǎng)，安排一天值守！”
隨后，團(tuán)隊(duì)成員紛紛接龍“+1”，爭(zhēng)著搶著要在最后一個(gè)月值班，“我們都愿意陪天宮二號(hào)走完最后一程！”
團(tuán)隊(duì)里的年輕人開始商量著，在最后一天做點(diǎn)什么。這些計(jì)算機(jī)應(yīng)用、通信、自動(dòng)化等專業(yè)出身的理工生，在天宮二號(hào)“謝幕”之際，琢磨著一個(gè)平時(shí)很少考慮的詞：儀式感。
“至少來一張合影！”張建說完，大家噗呲一笑，收到一句善意的譏諷，“能不能來點(diǎn)有創(chuàng)意的！”
30歲的工程師劉云飛，則真的要和自己參與研發(fā)的空間實(shí)驗(yàn)室地面數(shù)據(jù)處理與服務(wù)系統(tǒng)來一張合影。正是這臺(tái)設(shè)備，讓來自天宮二號(hào)的電子信號(hào)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化成科學(xué)家、政府官員能看明白的圖片或視頻。
他說：“這很有意義”。
事實(shí)上，在過去1000多天里，這支平均年齡不過30來歲的中國(guó)科學(xué)院空間應(yīng)用團(tuán)隊(duì)，曾不止一次地經(jīng)歷過“生死離別”：2017年9月22日18時(shí)左右，天舟一號(hào)在完成空間實(shí)驗(yàn)室階段任務(wù)及后續(xù)拓展試驗(yàn)后，受控離軌再入大氣層；2018年4月2日8時(shí)15分左右，天宮一號(hào)再入大氣層，落區(qū)位于南太平洋中部區(qū)域。
只不過如今迎來的，是陪伴他們時(shí)日最久的天宮二號(hào)。
最后，金山向北京航天飛行控制中心申請(qǐng)了視頻直播信號(hào)，通過這條信號(hào)，他們?cè)谥袊?guó)科學(xué)院空間應(yīng)用工程與技術(shù)中心有效載荷運(yùn)控大廳就能看到天宮二號(hào)“回家”的整個(gè)過程。
張建說自己舉雙手同意，“看看這個(gè)過程，可能就是最完美的‘告別’！”他說，3年前，天宮二號(hào)發(fā)射時(shí)，團(tuán)隊(duì)里幾乎所有人就都在大廳里看著它出發(fā)，如今，在同樣的地方，看著它回來，有始有終，這樣最好。
“天宮二號(hào)也‘回來’了，我們能不能休息一陣？”團(tuán)隊(duì)里不知誰提了一句，金山很快答道：“休息？空間站還等著呢……”
按照他的說法，天宮一號(hào)的地面運(yùn)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收、處理速率是每秒鐘100兆，天宮二號(hào)的是每秒180兆，而未來空間站的處理需求將是秒1.1Gbps——五六倍的跨越，極大的技術(shù)挑戰(zhàn)。而這，只是空間應(yīng)用系統(tǒng)支撐空間站建設(shè)的一小部分，十多個(gè)系統(tǒng)亟待研發(fā)搭建。
按照規(guī)劃，我國(guó)將于2020年也就是明年發(fā)射空間站核心艙，由此拉開屬于中國(guó)空間站的建設(shè)大幕。而它停留太空的時(shí)間，將不再以“天”來計(jì)。
那將是3年、5年、10年，甚至更久。