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26个月发射13颗卫星!上海微小卫星工程中心的效率从何而来?

时间:2017年06月28日 信息来源:上观新闻 点击: 【字体:

上海微小卫星工程中心在中科院率先行动首批四类机构改革验收中唯一全票通过且排名第一。 

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今年下半年,我国将发射6至8颗北斗三号全球导航卫星。参与卫星研制的上海微小卫星工程中心进入了紧张的“备战”阶段。这支团队尽管年轻,平均年龄仅31岁,它却与暗物质卫星、量子卫星、天宫二号伴随卫星以及二氧化碳监测卫星等一个个航天领域的响亮名字紧紧地联系在一起。

去年12月,上海微小卫星工程中心在中科院率先行动首批四类机构改革验收中唯一全票通过且排名第一。这次改革持续了26个月,期间发射了13颗卫星,占到该中心成立14年发射卫星总数的68%。

究竟是什么样的改革促发了年轻人的积极性?每两个月就发射一颗卫星的效率从何而来?上海微小卫星工程中心主任于英杰接受了解放日报·上观新闻记者专访。

分类绩效考核,施行末位淘汰

“过去,几年才做一颗卫星。未来,要满足一年批产30颗以上卫星研制需求,内部的组织结构已不适应。”于英杰说。原来的实验室专业划分不够清晰,如果接到研发卫星的重大任务,只能临时调配人手组成一支“机动部队”,往往会感觉力量不足。现在设置了通信卫星、遥感卫星和科学卫星三个总体部,使得各类卫星都有了“归宿”,一改以往临时搭建“草台班子”的尴尬,就算遇到“攻坚战”,也能随时组成一支有战斗力的队伍。

“这次改革的一大亮点,就是分类绩效考核。”于英杰介绍,过去整个中心是一个考核体系,做多做少没有很大区别。现在按照任务的不同,以重大成果产出为导向,实行分层分类考评体系。跑项目的,关键看中了多少标拿了多少任务;做新技术的,则可以沉下心来做研究,以3年为一个考核周期。

为调动科技人员的积极性和创造性,中心施行末位淘汰。两年来,有的员工绩效成绩不高,或者选择离开,或者流动到其他更合适的岗位。这种并非走过场,而是“真刀实枪”的改革,在这支以年轻人为主的队伍中,成了实实在在的激励。


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勤于钻研的年轻人。海沙尔  摄


以载荷为中心,看“货”做“车”

有了一个好的机制,最终激发的是创新力——想别人不敢想,做别人不曾做。

上海微小卫星工程中心在竞标暗物质卫星时,让评委们都大吃一惊——设计团队提出了以载荷为中心的设计理念。要知道,多年来,我国卫星研发都是以平台为中心。打个比方,原来以“车”为中心,运载的“货物”要迁就“车”,如果“货物”尺寸太大,或分量太重,就只能改。因此,往往造成“车”比“货物”重得多,发射一次卫星实际搭载不了很多东西。

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暗物质卫星研发团队。采访对象供图

这次,上海微小卫星工程中心提出的是根据“货物”来做“车” ,也就是为载荷量身定做平台。这一设计颠覆的不仅仅是重量比例问题,更是设计理念的改变。以载荷为中心,结构是个挑战,能否经受力学振动试验更是一道坎。这支团队无惧困难,不仅优化了结构,仅框架面板结构一项,就减重30%,使得载荷更加紧凑,还处理好了平台振动的风险。最后,整颗卫星重1.8吨,其中载荷1.4吨,平台只有450公斤,完全颠覆了过去卫星的载荷与平台比例。暗物质卫星首席科学家常进为此感慨地说,诺奖获得者丁肇中在国际空间站领衔的阿尔法磁谱仪实验,仪器重达7.5吨,花费了20亿美元,而中国的暗物质卫星用了不到5亿人民币,功能差不多,但分辨率更高,可观察的谱段也更多。

“这几年,中心发射的卫星都是开创性的工作。”去年8月,量子卫星搭载的稀薄大气科学实验卫星,在世界上首次实现了在100-150公里轨道的飞行,这是迄今运行轨道高度最低的人造卫星。以往,这个高度由于阻力大外热流大,“飞机上不去卫星下不来”,小卫星中心的设计团队勇敢抛弃了传统卫星的构型,采用“流线型”设计,原本计划绕地球飞3圈就算大功告成,没想到卫星飞了60多圈,获取了珍贵的全球稀薄大气密度分布数据。

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稀薄大气试验科学卫星研发团队。采访对象供图

以往一颗卫星有着十几个分系统,不仅接口复杂,还要在十几个负责人中进行协调。中心在研发北斗导航卫星时,打破原来的分系统设计方式,采用全新的“功能链”理念将卫星设计这块“大蛋糕”,用“学科刀”来切分,通过按学科“合并同类项”,串起有效载荷、结构热、电子学和姿轨控等4条“功能链”。每个系统都需要数据计算,用老办法每个分系统都需要配备星载计算机,总共需要二十多台才行。但星载计算机的能力今非昔比,以往二三十台干的活,现在一台高性能星载计算机就足以完成。星载计算机从二十几台到一台,减少的不仅仅是重量,能耗和故障率都会几何式减少,如此优化创新带来的就是更高的卫星可靠性。

看上去像大学生,心里装着航天梦

走进上海微小卫星工程中心微纳卫星研究所,满眼皆是绿,绿色的植物,绿色的桌子。这一“养眼”的设计正出自该团队。

除了环境的创意布置,年轻人天马行空的想法在这里同样有人倾听。2015年底,该所研发了一颗重仅2公斤的立方星,用来采集全球民航、船舶和北极航道信息,当时用的推进器是从瑞典进口的。两名年轻人琢磨着,能否用上我们自己的推进器呢?他们心无旁骛地投入工作,仅用了一年多时间就交出了“答卷”。

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立方星研发团队。采访对象供图

这样的创新在其他团队也不胜枚举。“虽然很多年轻人看上去还像个大学生,他们心里都有着一个航天梦。”于英杰说,自从去年10月接到北斗三号导航卫星的任务,导航团队至今只休息了3天。不觉得苦和累吗?这些年轻人的回答却是, “将来可以自豪地对孩子说,你们用的北斗导航,我也参与了!”

只要有所作为,年轻也是一种优势。


(作者:黄海华)
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