為祖國,，他在浩瀚宇宙“牧”星
發(fā)布日期：2019-09-24 供稿：黨委宣傳部 攝影：黨委宣傳部 郭強(qiáng),、部分圖片來源于本人
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在北理工有這樣一位教師,，他從18歲上大學(xué)起,，就開始和飛行器打交道,，如今，48歲的他滿腦子想的還是“大氣層外的那些事”,，30年來,，為祖國他在宇宙深空點(diǎn)亮一顆顆“中國星”，他就是“北理工1號(hào)”研發(fā)團(tuán)隊(duì)領(lǐng)頭人——北京理工大學(xué)宇航學(xué)院教授張曉敏,。
過去30年間,，他牽頭研制出我國第一顆專門為青少年研制的衛(wèi)星“希望一號(hào)”；研制出小巧實(shí)用,、應(yīng)用廣泛的CAST100衛(wèi)星平臺(tái),；僅用9個(gè)月便將一枚承載多項(xiàng)新技術(shù)的“北理工1號(hào)”小衛(wèi)星送入太空……
2019年夏天，雖然天氣炎熱，依然能看到他一如既往地堅(jiān)持天天到?！按蚩ā钡纳碛埃幢闼麪款^的“北理工1號(hào)”衛(wèi)星項(xiàng)目剛剛圓滿收官,。
不斷突破自己才最重要
2003年,，博士后出站的張曉敏，進(jìn)入現(xiàn)中國航天科技集團(tuán)下屬的航天東方紅衛(wèi)星有限公司（以下簡稱東方紅）,?！爸赃x擇進(jìn)入公司而非其他科研機(jī)構(gòu)，是因?yàn)槲蚁胱鳇c(diǎn)更實(shí)用的技術(shù),，企業(yè)會(huì)給我更大的舞臺(tái)去實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),。”憑此初心,，他在這家公司埋頭苦干了15年,。15年間，張曉敏從一名普通的技術(shù)員干到了總設(shè)計(jì)師,，期間參與了“希望1號(hào)”,、CAST100微小衛(wèi)星平臺(tái)等多項(xiàng)科研任務(wù)。
2007年,，也是張曉敏在東方紅工作的第4年,，他承接了研制“希望1號(hào)”的任務(wù)?！斑@是我第一次承擔(dān)型號(hào)項(xiàng)目,，那時(shí)有10余家單位、近百人參與到該項(xiàng)目中,。由于工期緊,、任務(wù)重，到后期大家?guī)缀跆焯臁仭谝黄?，男人們?cè)谝黄鸬臅r(shí)間比跟自己老婆孩子在一起的時(shí)間都長,。”耗時(shí)兩年,，這顆承載著新型計(jì)算機(jī)芯片,、新型鋰離子電池等多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)的衛(wèi)星騰空而起，它也被列入2009年度中國十大科普事件,。
對(duì)過去的成績,，張曉敏不愿多談，他說的最多的一句話就是“多聊聊現(xiàn)在”,?！斑^去的成就是光環(huán)，也可能是枷鎖，甚至可能會(huì)成為讓人不愿離開的溫室,?！痹趶垥悦艨磥恚^去的就過去了,，面向未來,、活在當(dāng)下、不斷突破自我,，才是最重要的,。
張曉敏這樣的表態(tài)，不是喊口號(hào),、說說而已,。2018年，他做了令所有人都意外的決定——離開東方紅,、入職北理工,。
“雖然已近知命之年，但我覺得自己還有很多潛力可挖,。選擇去北理工,，我的想法很簡單，就是想在另一條軌道上拓展人生,，嘗試其他的可能性,。”張曉敏說,。
想做點(diǎn)和別人不一樣的
張曉敏加入北理工時(shí),，學(xué)校的宇航學(xué)科建設(shè)處在飛速發(fā)展階段。學(xué)校正嘗試將宇航工程實(shí)踐和技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合,，探索工科人才培養(yǎng)的新模式,。這也為張曉敏提供了大展拳腳的機(jī)會(huì)。
2018年11月,，并入“新軌”的張曉敏接到了第一個(gè)任務(wù)——牽頭研制“北理工1號(hào)”,。
作為北理工新技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星系列的第一顆衛(wèi)星，“北理工1號(hào)”究竟要驗(yàn)證哪些新技術(shù),？以什么形式驗(yàn)證,？這是張曉敏和他的團(tuán)隊(duì)需要解決的首個(gè)難題。
在宇航學(xué)院的會(huì)議室里,，張曉敏曾和團(tuán)隊(duì)成員多次探討過“北理工1號(hào)”的技術(shù)清單,。“我們的終極目標(biāo)是,，想讓衛(wèi)星在保留功能的同時(shí),，盡可能輕一點(diǎn),。”張曉敏解釋道,，“傳統(tǒng)的衛(wèi)星大多使用金屬材料,，如果能盡可能多地使用復(fù)合材料、柔性材料,，便可將質(zhì)量大幅降低,。”
順著這個(gè)思路,，張曉敏提出了把衛(wèi)星外觀設(shè)計(jì)成為“帆球”的創(chuàng)意?！安挥脗鹘y(tǒng)的金屬外殼,，多用柔性材料，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)給衛(wèi)星‘減重’的目的,?！彼f，“我就想做點(diǎn)和別人不一樣的,?！?/p>
“北理工1號(hào)”
按照張曉敏的想法，發(fā)射前,，衛(wèi)星的主體薄膜球體將被折進(jìn)一個(gè)“小匣子”內(nèi),；當(dāng)星箭分離后，衛(wèi)星會(huì)自動(dòng)充氣變成直徑為500毫米的球體,。這看似天馬行空的創(chuàng)意,，是否能成真？
如今回想起來,，團(tuán)隊(duì)成員之一,、北理工宇航學(xué)院副教授翟光還很為張曉敏捏一把汗?！皬垥悦衾蠋煂?duì)技術(shù)研發(fā)很執(zhí)著,，也很有自己的想法。不過當(dāng)‘帆球’創(chuàng)意剛剛被提出時(shí),，團(tuán)隊(duì)里很多人還是很擔(dān)心,，畢竟太新了，大家怕實(shí)現(xiàn)有難度,?！钡怨庹f。
有了好想法,，接下來需要的就是實(shí)踐,。從2018年11月到2019年7月,，這9個(gè)月，“北理工1號(hào)”成了張曉敏工作的主要內(nèi)容之一,，他時(shí)常奔走于學(xué)校,、合作單位和發(fā)射場之間。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后設(shè)計(jì)出10種方案,，而這些方案很多要在衛(wèi)星“出廠地”蘭州空間技術(shù)物理研究所進(jìn)行測試,，于是他幾乎每周都往返于蘭州、北京兩地,。
期間,，他們還常遇到意想不到的困難，比如,，怎樣證明“帆球”能在太空中順利展開,？
“其實(shí)驗(yàn)證也很簡單，裝個(gè)照相機(jī)就成,，很多人都提出這么干,，但我不想這樣?！痹诮o自己找難題上,，張曉敏從不手軟，找難題再拆解,，這種類似“左右手互搏”的科研方式讓他樂此不疲,。經(jīng)過多次論證，他提出了3種技術(shù)方案可以佐證“帆球”能否順利展開,。
“北理工1號(hào)”在軌飛行效果圖
2019年7月26日,，“北理工1號(hào)”升空的第2天，“帆球”能否順利展開的答案將于當(dāng)日揭曉,。
當(dāng)時(shí),，相關(guān)工作人員特意在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心架設(shè)了臨時(shí)電臺(tái)，張曉敏就守在電臺(tái)旁,?！罢f不緊張是假的，感覺‘帆球’充氣的那5分鐘比5小時(shí)還慢,?！彼f。
突然,，電臺(tái)傳來信號(hào),，帆球順利展開！后續(xù),，其余兩種技術(shù)方案也證實(shí)“帆球”充氣成近乎完美的球形,。守在電臺(tái)旁的團(tuán)隊(duì)成員相擁歡呼,，張曉敏也難掩激動(dòng)，和成員擊掌慶祝這一階段性勝利,。
從動(dòng)漫影片汲取創(chuàng)作營養(yǎng)
有趣的是,，位于低軌道的“北理工1號(hào)”，由于易受軌道上稀薄大氣的擾動(dòng)阻力,，因此相比迎風(fēng)面積小的“硬”衛(wèi)星,，這顆膨脹得更大的“柔”衛(wèi)星的軌道下降速度較快。而這一現(xiàn)象,，引起了美國,、歐洲和國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)以及業(yè)余愛好者極大的關(guān)注。
一“星”激起千層浪,，張曉敏怎么也沒想到,，一時(shí)間團(tuán)隊(duì)的科研項(xiàng)目成為全球衛(wèi)星、航天愛好者們討論的熱門話題,。不過，這個(gè)意外之喜,，也恰好與他多年來堅(jiān)持的航天科普理念不謀而合,。“我國作為航天大國,，不僅要在技術(shù)上力爭做到世界一流,，還要在航天科普上作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)?！彼f,。
在張曉敏的推動(dòng)下，“北理工1號(hào)”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還吸納了很多本科生,、研究生,，部分人甚至參與到核心的技術(shù)任務(wù)?！皬垥悦衾蠋熀茏⒅厝说呐囵B(yǎng),，為學(xué)生盡量提供創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)以致用的機(jī)會(huì)和平臺(tái),?！钡怨庹f。
在學(xué)生眼里,，張曉敏是一位博學(xué)又平易近人的導(dǎo)師,。“40多歲的張老師會(huì)看年輕人喜歡看的電影,，還能從中發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題,?！眳⑴c“北理工1號(hào)”項(xiàng)目的博士生鄭鶴鳴告訴記者，在項(xiàng)目例會(huì)上,，張曉敏老師常旁征博引,，他能從工程問題談到基礎(chǔ)科學(xué)，也能從學(xué)習(xí)方法談到《碟中諜》《天地大沖撞》等影片,，從而啟發(fā)學(xué)生從多個(gè)角度思考問題,。
不工作時(shí)，張曉敏喜歡通過看動(dòng)漫來放松,?！翱磩?dòng)漫能讓我身心放松，同時(shí)我能從中汲取到創(chuàng)新的營養(yǎng),。每部動(dòng)漫影片都能展現(xiàn)創(chuàng)作者的想象力,，而對(duì)于科研工作者來說，想象力就是創(chuàng)新的源泉,?！薄洱堌垺贰赌愕拿帧贰洞笫w來》……這些電影熱映時(shí)，張曉敏會(huì)拽上讀中學(xué)的兒子,，父子二人一起坐在電影院,，享受難得的休閑時(shí)光。
也許正是這份“童真”,，讓張曉敏一直走在技術(shù)創(chuàng)新的路上,。
“我的下一個(gè)目標(biāo)是把‘帆球’衛(wèi)星做大，將其直徑做到100米甚至500米,；同時(shí)也希望帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)將這種輕型,、柔性技術(shù)能應(yīng)用到更多的航天器上，為減少空間碎片,、深空探測等提供更好的解決方案,。”張曉敏說,。
?。ū疚膬?nèi)容根據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道《幫“北理工1號(hào)”減肥 他給衛(wèi)星穿上“帆布服”》整理）
