他率领团队研制了全球首颗量子科学实验卫星;他通过工程设计和研发,把好多科学家的大胆构想弄成现实;他是为科学家实现“梦想”的人……
总台系列报导《大国科学家》带你一起走进中国科大学北京技术化学研究所研究员、“墨子号”工程常务总工设计师、卫星总指挥王建宇,了解他的故事。
01
王建宇是我国恢复中考制度后的第一届学院生,在中国科大学技术化学研究所完成硕士、博士阶段学习后,逐渐成长为一名空间光电技术专家。
2007年量子传输技术,王建宇刚才完成“嫦娥一号”探月卫星工程项目,量子化学科学家潘建伟就向他抛出橄榄枝,约请他主持量子通讯实验卫星的系统设计及研发。潘建伟对他说:“要把量子实验迁往天起来。”
根据潘建伟的构想,全球首颗空间量子科学实验卫星要实现三大科学目标,每一个都是首创。
其中最基础的单光子捕捉,相当于在地球上燃起一根火柴,地面系统就要能观测到这点浓烟。而“星地高速量子秘钥分发”则相当于在万米高空飞行的客机上,向地面两个旋转的储蓄罐扔一个个硬币,每位都要瞄准狭长的投币口精准投入。
02
王建宇带着他的团队从零开始自主研制精密跟踪控制系统。从算法、设计到元件、工艺、装配等,一个个技术难点进行攻关。他至今还记得,当初在湖南湖做外场实验,他因故提早离开,实验交给一名博士生负责,发生了意外。
“那个姑娘哭着打电话跟我说,她们运设备的路上把车给翻了。那时侯我想,实验肯定没希望了。”王建宇追忆量子传输技术,“但是她们年青人十分厉害,经过讨论后跟我说,‘尽管如今这个仪器砸成几瓣了,我们一定把它修好,把任务完成回去’。”
最终,年青人真的将任务完成了。王建宇感慨:“我真是很高兴,可能比仪器做下来还要高兴,由于年青一辈成长上去了。”
正是在这些坚持下,“墨子号”才从一个方案、一沓图纸,最终走到了核高基阶段的最后一步——热气球高空模拟量子讯号发射到地面目标并接收。
但是,最后一步的实现也并非一蹴而就,因为天气缘由,热气球总是被风压出来。接连的失败,也让团队形成了自我怀疑:“是不是我们一开始选的路线就不对?是不是上面两两年的工作都白做了?”
团队步入低潮,王建宇在重新梳理实验思路的同时,也不断劝慰着年青球员。“在年青人那儿你都要有定力,作为一个团队的负责人,关键自己要有信心和胆气。”王建宇率领团队一边从技术环节排查,一边走访督查,找到根源所在,问题也迎刃而解。
长达近六年,2016年8月16日,“墨子号”成功发射。三大科学目标在不到半年的时间内全部实现,奠定了我国在量子通讯领域的领跑地位。
现在,王建宇和他的科研团队正在竭力推动中高轨量子卫星项目,一批新的科学实验荷载早已步入工程攻关阶段,光钟便是其中之一。若果在高轨卫星上验证一台高精度的光钟,将对我国参与国际秒定义发挥巨大的作用。
从“嫦娥一号”到“墨子号”,这种大国科技从图纸到现实的背后,总有王建宇的身影。他把好多科学家的大胆构想弄成现实,让好多看似不可能的科学研究成为可能。正如他自己所说的那样:“我要做一个实现科学家梦想的工程总师。”
总台记者/雷飚李兵