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在太空给大气云雨做“CT”

来源:光明网-《光明日报》2024-07-16 03:45

  【青春之我】

航天科技集团九院七〇四所“星载降水测量雷达项目团队”工程师 张川川

  光明日报记者李丹阳采访整理

  今年4月16日,风云三号G星已在轨工作整整一年了。它先后捕捉到“玛娃”“泰利”等台风系统的三维立体结构,并在2023年以来的一些气象监测中精准监测大气三维精细结构信息,为防灾减灾提供了宝贵的观测数据。

  风云三号G星的优异表现,离不开其搭载的国内首个星载“大气云雨CT仪”——星载降水测量雷达。过去,气象卫星从天上拍云图类似于拍摄光学照片或拍X光片,只能获得云雨的二维分布信息,无法精准获得其垂直分布情况,难以得知不同海拔地区的降水强度。如今,我们研发的这部雷达,可以在太空对大气云雨进行“CT”扫描,获取更精细的云雨三维结构信息。

  自主研制这部雷达,项目团队整整花了17年时间。一群心怀航天梦的青年人先后加入、各展其才,成长为“大气云雨CT师”。

  做科研的过程中,团队一直秉持的两个理念深深影响着我。一是“干星上产品得有一颗敬畏之心”,每个环节、每个数据、每次实验都不容失误;二是科研“要经得住三问”:为什么这么做?这样做有什么好?不这么做行不行?

  一次系统联试时,我所在的小组对设备进行模拟信号输入测试。我发现,某一角度下的数值比其他角度小了大约1%。差别看上去不明显,但我不敢掉以轻心,第一时间与组里人员进行讨论。是测试设备输入模拟信号不稳定导致的,还是信号处理计算有问题?又或是雷达时序异常?所有能想到的环节,我们依次排查,却发现这些似乎都符合要求。

  1%的差别,困扰了我大半个月。尽管问题一直无法定位,但秉持着“敬畏之心”的理念,我从未有过“就这样算了”的想法。肯定有什么被忽略了!我把信号处理中的全部过程一一画了出来,从数据流向到指令流向,梳理出每一项运算过程,拿到项目组里讨论,请大家一起审核判断。能给大家讲明白、“经得住三问”了,才能对研究理解得透彻。

  办法非常有效,问题被揪出来了——原来它藏在两个角度切换时数据缓存的冲突里。我马上修改了相关程序,数值终于正常了。

  在前沿、尖端科技的攻关之路上,我们遇到的问题千变万化,这则小故事,只是一个缩影。不过,从这件事中总结的科研经验,令我始终牢记——敬畏科研,不放过一丝一毫的变化;直面问题,勇于去抽丝剥茧。

  星空浩瀚无比,探索永无止境。目前星载降水测量雷达已通过在轨测试并在轨稳定运行,我们在密切关注雷达在轨状态的同时,已投入到其他星载气象雷达的研制工作。作为团队中的“青年小分队”,我们这代年轻人满怀青春的冲劲与活力,在各个岗位上挑大梁、担重任,继续在微波主动气象领域自主创新,为我国迈向气象强国作出更大的贡献。

  (本期选题支持 张蕾 陈海波 邹晓菁)

  《光明日报》(2024年07月16日 12版)

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