從合肥奔赴青海追“星”,是一種怎樣的經(jīng)歷?
9月的青海湖,迎來了一群特別的客人,他們是中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)院研究院安光所光學(xué)遙感研究中心外場定標團隊,正準備登船前往青海湖的湖中心,追逐一顆特別的“星”。
可追“星”的路,并非一帆風(fēng)順。
“等”——青海湖畔的焦灼
9月10日清晨,青海湖岸籠罩在冰冷的細雨中,室外溫度只有8度。中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)院研究院安光所光學(xué)遙感中心研究員李新站在湖邊,眉頭緊皺,由于連日下雨,碼頭被水淹沒,團隊無法登船。
有心急的年輕人穿上雨靴試圖趟過去,卻發(fā)現(xiàn)水最深處已接近1米,就算人能過去,儀器怎么辦?
可時間不等人,青海湖面積達到4500多平方公里,相當(dāng)于64.8萬個標準的足球場大小,從岸邊到湖中心開船需要3個多小時,再不出發(fā),就要和那顆“星”失之交臂。
每個人的臉上,都滿是焦灼,他們在等的究竟是一顆怎樣的“星”。
“今天下午,風(fēng)云3D衛(wèi)星將從青海湖上空經(jīng)過,我們需要在衛(wèi)星過頂?shù)?個小時內(nèi),完成衛(wèi)星定標的所有試驗。”李新說。
什么是衛(wèi)星定標?想象一下,我們拿著相機,準備拍攝遠處的風(fēng)景。但在你按下快門之前,你需要確保鏡頭對焦準確,這樣才能拍出清晰的照片。衛(wèi)星定標也是同樣的道理。
衛(wèi)星距離地面幾百公里甚至上萬公里,它通過拍攝地球的圖像來監(jiān)測天氣變化、觀察農(nóng)作物生長,甚至是預(yù)測自然災(zāi)害。衛(wèi)星在遙遠的太空,想要保證它拍攝的圖像準確無誤,就需要給它進行“定標”。
而地面上的校準點就像是衛(wèi)星的視力表??蒲腥藛T會精心選擇地勢平坦、地表均一、方向特性較好、海拔高、大氣干凈的地點,比如青海湖或敦煌的特定區(qū)域,作為衛(wèi)星觀測的“校準點”,這樣的地方通常也是“無人區(qū)”,充滿了各種不可預(yù)知的挑戰(zhàn),天氣是其中的一個攔路虎。
一次衛(wèi)星定標通常需要有三次成功的同步測試,但同步測試有一個非常嚴苛的條件——是衛(wèi)星既要過頂,天氣又要好。李新帶領(lǐng)的團隊從9月1日開始守候在青島湖,到現(xiàn)在已經(jīng)10天了,還是沒有遇到滿足定標的條件。
“盼”——風(fēng)雨無阻的探索
雨還在下,沒有人顧得上早已被淋濕的衣服,大家圍成一圈琢磨怎么登船。最終,通過協(xié)調(diào),爭取了一輛運貨的卡車,準備趟水過去。所有人上車后都牢牢地將設(shè)備護在懷里,這些都是精密儀器,容不得一點閃失。在轟鳴聲中,卡車顛簸著開向水面,離船越來越近,李新的眉頭終于松了下來。
這樣的天氣會不會影響測試?李新說,青海湖天氣變化很快,有時候岸邊下雨,到達湖中心后反而陽光燦爛,出發(fā)前會根據(jù)云圖判斷衛(wèi)星過頂時的天氣情況,只要有一點測試機會,都不能錯過。上船后,團隊成員們開始迅速架設(shè)儀器。通常情況下,他們需要在湖中心框定一個測量范圍,然后在衛(wèi)星過頂?shù)?個小時之內(nèi),完成9個點的轉(zhuǎn)移測量,所以動作必須非常迅速。
9月的青島湖陰晴不定,一陣風(fēng)過,船體劇烈顛簸,即便是提前吃了暈船藥,有的年輕隊員已經(jīng)開始頭暈嘔吐,其他人無暇顧及他,仍在緊張地調(diào)試設(shè)備。
3個小時后,船行至湖心,所有的儀器也已架設(shè)調(diào)試完畢,所有人蓄勢待發(fā),只等頭頂那顆星星劃過,可此時的天空,仍是陰云密布,李新的眉頭也緊緊地皺在一起,他和同事張權(quán)一起站在船頭,緊盯著天空。
15點51分,風(fēng)云衛(wèi)星FY3D過境青海湖,但由于天氣狀況未達標,實驗未能成功進行,所有人員不得不撤回岸邊,等待下一次出發(fā)。
“追”——薪火相傳的赴約
這樣的情況常見嗎?安光所光學(xué)遙感中心副研究員張權(quán)說,等待是“追星”路上最常見的事。沙漠、戈壁、湖面,這些“無人區(qū)”經(jīng)常會遇到惡劣的天氣環(huán)境。這群追星星的人需要面對驕陽烈日、暴雨大風(fēng),乃至沙塵暴等種種危險?!拔沂?014年開始跑外場的,那時候的條件比現(xiàn)在還要艱苦?!睆垯?quán)說,那時候我國自動定標技術(shù)發(fā)展還不完善,只能通過人工一趟趟地跑,尤其是沙漠戈壁,有時候風(fēng)大,把整個帳篷都吹飛了,大家趕緊護住設(shè)備,深怕精密儀器受到損傷,有時候遇到沙塵暴,辨不清方向,險些沒有走出沙漠。
但對于張權(quán)和團隊來說,艱難困苦從來不是問題,最讓他們揪心的是技術(shù)上的落后,使得實驗頻次少,效率低,時效性差,數(shù)據(jù)精準度也欠缺,出一次外場實驗需要耗費巨大的人力物力。通過近10年的潛心攻關(guān),安徽光機所光學(xué)遙感研究中心外場定標團隊自主研發(fā)出無人值守自動化觀測定標設(shè)備,布設(shè)在敦煌、嵩山等多個場地?!艾F(xiàn)在我們在合肥科學(xué)島,就能接收到敦煌的定標測量數(shù)據(jù)?!睆垯?quán)說,目前,在衛(wèi)星定標自動化技術(shù)方面,他們不僅破解“卡脖子”難題,還做到了世界領(lǐng)先,將科技發(fā)展主動權(quán)牢牢掌握在自己手里。
“青海湖由于湖面水體的特殊性,仍然需要人工觀測定標,以確保定標精度。未來,我們要攻克的難題,就是定標精度,讓我們的研究更“精準”地應(yīng)用到大家的日常生活中?!睆垯?quán)看著船上忙碌著的年輕人,語氣里是自信和堅定。從90年代開始,一代又一代的追星人,來到這個團隊,前赴后繼,將個人的奮斗融入到國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的星辰大海中,一追就是30年。30年后,大漠戈壁,青海湖上越來越多的年輕面龐,仍然在講述著這個薪火相傳的“追星”故事。
2024年9月11日下午15點33分,風(fēng)云衛(wèi)星FY3D過境青海湖,天空有云,安徽光機所光學(xué)遙感研究中心外場定標團隊還是沒有完成定標。下一步仍然是耐心等待,等待下一次出發(fā)赴“約”的最好時機。(記者 張曉丹 劉職偉 張毅璞 趙榮)