卫星设计师曲耀斌：航天事业，可能是当代最具冒险主义色彩的故事
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2月4日，长三乙火箭成功将通信技术试验卫星六号发射升空图源：中国航天网
每一次火箭的发射都是令数亿人心潮澎湃的时刻，随着连绵不断的轰鸣声，巨大的火箭拔地而起，冉冉上升，在尾部辉煌的火焰中，直上云天。
北斗、深空、长五、快舟……随着这些航天器一起飞入太空的，是我们探索宇宙和人类未来的梦想。
但我们有没有想过，发射成功背后的故事到底是怎样的？
数十万航天工作者一起在攻克的航天事业到底有多困难？
这数十万中，如果每个人是一颗螺丝钉，他们在做怎样的工作？
一颗卫星的存在需要怎样的维护和监测？
为什么它的消逝会牵动每个航天人的心弦？
“ 我们必须用最少的已知去挑战、去探索最大的未知。所以我们现在所做、所经历的，可能是当代最具冒险主义色彩的故事。”
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曲耀斌上海航天技术研究院上海卫星工程研究所 副总工程师
大家好，我叫曲耀斌，是一名卫星总体设计师，也是数十万中国航天工作者中的一员。
这里面其实有一个隐含的问题，我们这么多人一起做航天事业，在每一发箭、每一颗星里能做什么？每个人，特别是青年朋友们，都在做一颗螺丝钉吗？
这其实是一个关乎航天学科发展、系统工程和传承发展的大问题。
用已知去探索未知航天学科虽然只有短短几十年，但在近现代的科技体系中有着独特地位。
宇宙太大了，航天器在空间环境中运行，很难用传统的方法来开展大量实验，去遍历所有的内外部条件，去充分试错。
并且作为世界上最昂贵的承载平台，航天器的子样太少，定制性又很强，无法运用传统工业化进行生产。
换句话说，我们必须用最少的已知去挑战、去探索最大的未知。所以我们现在所做、所经历的，可能是当代最具冒险主义色彩的故事。
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曲耀斌在中国航天大会演讲现场
2010年，我刚工作不久，是一名卫星姿轨控系统设计师。上海航天当时接到一个项目论证任务，要打造一个全新的卫星平台，去36000公里的高度开展新技术通信试验。
这里有一个平台的概念，它可以看作是设计一颗卫星所需要架构的机、热、能源、信息的综合形态。
那一个新的卫星平台意味着什么？
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通信技术试验卫星五号图源：中国航天网
在汽车行业里面研发一个新平台需要多轮定型、反复测试，费用相当于量产车的1000部。
前两年737MAX接连发生故障而导致空难，就是因为波音在新平台研发时，耗时了数年测试都没有发现一个安全监管软件里面的差错。
再回到我论证的新卫星平台，它还要完成两个艰难的使命。
一是在7天时间内完成4次精确的变轨控制，发动机的工作时长和误差不能超过1秒。
发动机剧烈工作期间，卫星还需要保持接近绝对稳定。任何一项超差都会消耗额外的推进剂，导致我们无法正常入轨，整个任务失败。
第二个难点是这颗卫星要配合新载荷开展多项任务试验，比如首次在地球静止轨道实施很多复杂的动作。这个轨道24小时才一个周期，往往毫无差错地运行完整个任务序列就过去了5到10天。
当时我大概花了几周的时间就把整套全新的控制算法写了出来。但在地面基于新开发的产品，还需要充分摸清各个部件的细节特性，开展实时的半物理验证，并且尽可能地调试、测试各种参数。
在那两三年，大概有1/3的时间，我和同事们都是通宵在实验室里度过的。
后来我们开发了一套能够完全模拟星上软件架构，并且能开展10倍速率仿真但不损失任何一个进程环节的超实时系统。我们遍历了尽可能多的故障情况，设计星上自主预案。
以未知探索已知。航天就是这样一门学习了几乎所有的失败，才能走向一次成功的学科。
这上千个假想的故障，可能99%以上永远都不会发生，但往往你放过了一个，就可能会荒废了一代人的努力。
所以航天人可以创新，但你的底气只能是完全基于科学的态度和海量的数据支撑。
2018年12月25日凌晨，通信技术试验卫星三号发射，耗时数月，完成了各种入轨，自主完成了所有试验动作。
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