草原深处，有一群宇宙观测者

本文转自：光明日报

草原深处，有一群宇宙观测者

——记行星际闪烁监测仪天线项目团队

作者：本报记者 崔兴毅 本报通讯员 艾士靖

《光明日报》（ 2024年05月12日 04版）

工作人员正在进行天线安全性测试。资料图片

工作人员在行星际闪烁监测望远镜架设现场操作设备。资料图片

【这些改变中国样貌的工程师】

浩瀚宇宙深处，有一种神奇的现象叫作行星际闪烁。它是低频电磁波在行星际空间传播时，被太阳风散射形成的射电信号强度和相位的随机起伏。为了充分利用这一现象，为我国空间活动的安全和顺利进行提供重要保障，我国在国家重大科技基础设施“空间环境地基综合监测网”（子午工程二期）中重点增设了行星际闪烁监测仪（IPS）项目。IPS作为子午工程二期的标志性设备，犹如一只巨大的耳朵，倾听着宇宙的呢喃。

中国电科网络通信研究院IPS天线团队作为IPS天线的承研单位，与中国科学院国家空间科学中心、中国科学院国家天文台等单位携手完成IPS天线设备建设任务，为我国步入世界空间天气领域先进国家再作贡献。

电气性能的“测算师”

2021年的初夏，在研制现场的屋顶，一位青年眉头紧皱，汗水不停从脸颊流下，他的眼神坚定，紧盯着IPS馈源样机。

周冲，IPS天线电气设计师，自加入IPS项目团队以来，便专注于攻关天线馈源的仿真计算与样机调试，主站天线共计近1800套馈源均是他的杰作。

“对IPS天线的核心部件——馈源来说，要求体积尺寸很小，在此之前国内没有类似技术，那时，我想的只有把自己能做的做到最好。”技术空白、寸步难行，这种压力很快成为推动他突破瓶颈的动力。想要达到馈源的高指标要求，理论与实践缺一不可，先在电脑上进行仿真计算，再根据数据制作样机，测试出结果，与仿真数据进行对比，寻找规律，如此反复，这便是周冲那段时间的日常。

万事开头难，样机的首次测试结果和要求存在较大差距，如何缩小差距、满足要求以最终实现射电源信号的高灵敏度接收，便成为周冲不断挑战的难题。几个月的时间，几十次会议，几十种方案，无论刮风下雨还是烈日当头，周冲都在露天试验场对馈源逐次测试、调试。样机就像他的朋友，陪伴他度过了春夏秋冬。

从方案设计、改进，线缆焊接到产品测试，师傅耿京朝都给予了周冲耐心指导。为了第一时间拿到精确数据，师徒二人常常吃住在工作岗位上，甚至通宵达旦。他们并肩作战，一起焊接线缆、调试设备、研究数据。“馈源的最终测试结果均优于预定的指标要求，达到了前所未有的高度，这大大帮助了IPS天线看得更清、瞄准太阳的视线更加精确。”师傅耿京朝说。

将理想变为现实的“建筑师”

“有本书跟随了我8年，贯穿研制IPS天线结构的整个过程，这本被我翻烂了，我就自己又复印了一本。”IPS天线结构设计师武织才边说着，边从堆满书的书架上抽出这本书。

IPS天线的结构设计要求高、难度大、涉及的技术跨领域，这在国内属于首创，没有前人的成果可借鉴参考，还要兼顾运用跨专业领域的知识，武织才只得尽可能利用搜集到的材料，埋头潜心设计，在他的办公桌和试验场一隅，完成了这件大事。

创作过程是仿真加试验。按照常规的传统设计，第一次得到的主站天线重量达1100吨，为降低施工难度和成本，需要对结构进行深度优化设计。如何给天线减重，成了团队的首要难题。“我们多次开会讨论，决定更换天线结构的部分设计。我自己骑车去批发市场拉了好几种材料回来，一个个试，一定要想办法解决。”武织才说。

在试验场，总能看到武织才与工人搭建场地，对多种设计方案不停地测试探索。不锈钢丝绳、冲孔板等，能想到的、能用上的方案都经他手完成了测试。数不清的测试结果，多少次的仿真计算，武织才一头扎进数据计算的世界，一心寻找最优方案。“那段时间，我经常在睡前用手机查找相关资料，好几次看着看着就睡着了。”功夫不负有心人，铝板网的发现无疑点亮了团队的希望，经过反复测试对比，武织才最终确定了天线结构设计方案，在成功将总重量降低至460吨的同时，创新了网状支撑的结构方式。

“天线能否俯仰转动，帮助馈源精准指向目标方向，结构设计为其提供了保证，让IPS天线看得又远又准。”网通院IPS天线现场总指挥李建军说。

草原上的攀登者

谈及草原，人们的脑海中或许会立刻浮现出那风吹草低、牛羊成群的壮美画卷。然而，在内蒙古锡林郭勒盟，IPS天线项目伺服设计师窦玉超眼前的，却是别样的风景。

“指向精度测试开始！”

窦玉超与同事胡金岭在现场，按照测试大纲对IPS主站三台天线的各项性能逐一进行测试。他们所在的位置海拔高度在1200米至1400米之间。冬长春短，气候条件恶劣，从11月到次年4月为漫长冬季，长时间大雪封路，人迹罕至；每年6级以上大风天气在80天以上，冬季大风时白毛风肆虐，春季大风时黄沙遮天蔽日。就在这样的天气状况下，窦玉超与团队按期完成了主站天线的调试工作。

“七上八下”是他们在调试作业现场最真实的状态。为了保证天线指向精度更加精确，窦玉超需要进入吊篮，被吊车缓缓吊至接近5层楼的高度。在空中调试的难度比在地面大得多，加之时而大风四起，这对窦玉超来说是前所未有的考验。

首先他需要对天线的编码器和限位开关进行调试，紧接着下降到天线底部调试驱动机柜，一上一下为一次，如此循环往复近一小时。而这，仅仅是一台天线其中一段的调试时间。主站共有三台天线，每台天线根据馈源的数量被平均划分为三段，每次调试三台天线需要耗时36小时。

“这样的调试进行了多少次，我已经数不过来了。”冰雹骤雨、黄沙漫天、白毛风肆虐的多变天气状况陪伴窦玉超度过了这里的春夏秋冬，同时，也见证着这位天线攀登者的收获。

草原上的守望者

IPS天线项目经理曹雪刚，具有精湛的专业技术和丰富的工程经验，肩负着天线安装过程中质量、计划和安全等重任，他统筹协调IPS天线安装所需要的人力、物力、财力等各种资源。

在漫长的8个多月安装周期中，曹雪刚几乎将家安在了这里。在这片土地上，他亲眼见证了天线从零到整的蝶变，也亲历了草原的四季变换。无论严寒酷暑，他都以雷打不动的作息保持着工作的常态化节奏。每晚六点半，他准时出席用户组织的每日例会，会后立即召集团队传达会议精神，安排次日计划，并带领技术团队攻克一道道工艺难题。

在安装高峰期，上百人在现场忙碌，曹雪刚的身影活跃其中，他对每一个工作细节都了如指掌，对解决工作中的每一个困难都亲力亲为。为人随和，与工人亲如一家的他，在质量问题面前却毫不妥协，严格把控。当天线完工之日，望着振臂欢呼的工人，他隐没在人群一角。在曹雪刚的心中，IPS天线的建设过程一幕幕如电影般闪过，给他自己工作历程，又添上了浓墨重彩的一笔。

（本报记者 崔兴毅 本报通讯员 艾士靖）