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牛俊坡:于九天之际,寻万象之理

牛俊坡,北京交通大学电信学院 02级通信工程专业学生,现为航天科技集团八院 509 所设计师。2021 年 5 月 21 日,获得“中国青年五四奖章”称号。牛俊坡作为我国首次火星探测任务“天问一号”探测器的核心分器—火星环绕器总体主任设计师,承担火星环绕器总体设计、技术攻关和产品研制任务,并负责火星环绕器在轨飞行控制工作。他长期奋斗在一线,为“天问一号”成功环绕火星、着陆火星作出突出贡献。

航天之父康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基的墓志铭上镌刻着这句名言:“地球是人类的摇篮,但是人类不会永远生活在摇篮里,开始他们将小心翼翼的穿过大气层,然后去征服太阳系。”

牛俊坡就是帮助人类走出地球摇篮的科研人员之一。

采访时的牛俊坡穿着洁净的白衬衫和黑色西装裤,朴素稳重。他说他回答不上来高大上的、太空泛的问题,大道至简,实干为要。和他交谈就像和一位和蔼可亲的老朋友聊天,一切都娓娓道来。

01 天问一号发射成功

中国行星探测跨入世界先进行列

2021 年 5 月 15 日 7 时 18 分,“祝融号”火星车发回遥测信号确认天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。在天问一号着陆巡视器落火前一天,英国《自然》杂志发表评论文章,称“祝融号”火星车着陆是对中国深空探测能力的最大考验。报道还援引意大利博洛尼亚射电天文研究所行星科学家罗伯特·奥罗塞的话:“这项任务对中国来说是一个巨大的飞跃,因为他们一次就完成了美国宇航局花了数十年才完成的任务。”

在中国航天发展史上,天问一号任务实现了 6 个首次,一是首次实现地火转移轨道探测器发射;二是首次实现行星际飞行;三是首次实现地外行星软着陆;四是首次实现地外行星表面巡视探测;五是首次实现 4 亿公里距离的测控通信;六是首次获取第一手的火星科学数据。在世界航天史上,天问一号不仅在火星上首次留下中国人的印迹,而且首次成功实现了通过一次任务完成火星环绕、着陆和巡视三大目标,充分展现了中国航天人的智慧,标志着中国在行星探测领域跨入世界先进行列。

“做这个事情就一定要把它做成。”因为火星探测是中国第一次,牛俊坡团队面临的第一个问题就是火星环境要素的不确知。“火星的环境参数、引力场、大气、磁场等各个方面的一些数据我们是没有的,我们掌握的数据主要来源于公开发布的探测数据,但这些数据是否准确?能否作为工程研制的输入条件?我们心里是没底的,所以我觉得这是最难的一点。”他说,为了抵消这些不确定因素带来的风险,在设计和研制过程中,科研人员采取了提高系统设计的可靠性和冗余、把已知数据拉偏做测试、对产品提出更高要求等方法来解决问题。      

怎样去应对这些压力,牛俊坡给出了他的两点经验:第一是不要轻易放弃,遇到困难的时候要迎难而上,依靠自己或者是团队去把事情解决。第二是要有精神上的满足,伟大的事业需要伟大的精神,伟大的精神成就伟大的事业。长期的做一件事情的时候,想坚持下来其实很困难。尤其是当一件事情有很多挫折,很多阻挠的时候,心理上的建设不够,是很容易放弃的。在研发的过程中,支撑牛俊坡的精神动力是“航天三大精神”,即航天传统精神、“两弹一星”精神、载人航天精神。牛俊坡说,老一辈航天人的艰苦奋斗的事迹,对他的精神冲击和鼓舞特别大。

“最紧张的是着陆的最后九分钟”。牛俊坡介绍,探测器要在最后九分钟左右的时间里,将时速从约每小时 2 万千米降至0,实现软着陆。就是这样一个复杂、精密的过程被业内称作“黑色九分钟”。为什么这么说呢?因为这九分钟是一个火星探测器任务中最惊险的部分。进入、下降和着陆全程的所有动作都需要着陆器自己完成,这对软件和硬件要求极高。同时探测器的防热措施是否可靠?降落伞、气囊和缓冲火箭等能否按程序工作?任何一个步骤出问题,整个任务都会功亏一篑。在此次“天问一号”成功着陆火星前,世界上 40 多次火星探测任务中,能够安全度过这几分钟的仅有 9 次。

天问一号项目历时 11 年完成。“企业经常说的 996 对我们都不是事儿。我们真正忙起来的时候经常通宵 24 小时的。”牛俊坡说,“今年我有将近 300 天在外地出差。我们单位对工作 5 年以上的员工,每 4 年提供一次休假旅游的机会。我工作 13 年了,一次都没去过。我们的工作就是强的时候非常强,只有一个项目完成以后会好一点。”天问一号的项目从 2010 年开始参与论证,2014 年内部启动,2016 年 3 月份国家正式批复立项,2020 年 7 月发射,到今年探测器成功着陆火星,天问一号从论证到成功一共经历了 11 年。伏尔泰曾说,坚持伟大的事业需要始终不渝的精神,而这种历时十一年始终不渝的精神正是天问一号项目成功完成的动力之一。

功成不必在我,功成必定有我。虽然都有“功成”,但“在我”与“有我”却有很大区别。前者指的是“属于我”,后者说的是“需要我”。习主席指出,要以“功成不必在我”的精神境界和“功成必定有我”的历史担当,保持历史耐心,发扬钉钉子精神,一张蓝图绘到底,一任接着一任干。建功立业绝非易事,依靠的是集体,需要的是时间,每个人每时每刻的付出都是在为干成事业添砖加瓦。只有聚众、积久之“功力”,方有一事之“功成”。当问及牛俊坡获得五四奖章的感想时,他说:“获得五四奖章对我来说挺意外的,因为航天事业是一个系统工程,靠的是团队协作,我个人觉得这个奖章更多的是对我们团队的认可,如果把奖章放在我一个人身上,我觉得压力挺大的。”牛俊坡认为荣誉不应该在他一个人身上,而是团队共同努力的结果。出“功成”之力,而不求“功成”之誉是牛俊坡的鲜明品格,也是天问一号研发过程中奋进前行的精神支撑。

02  母校生活

牛俊坡是名副其实的“铁二代”,父母都在铁路部门工作。北京交通大学在牛俊坡父母心中是一所值得信任的高等学府,受父母潜移默化的影响加上通信是学校的优势专业,所以在 2002 年高考时牛俊坡选择填报了北京交通大学的通信工程专业。刚来大学时,牛俊坡和同学经常一起约着去思源西楼和东楼自习,大一,大二、大三的成绩基本每一年都提高一个台阶,最终在大四获得保研资格,保送哈尔滨工业大学。

在大学的日子,牛俊坡是意气风发的少年郎。从小就爱打乒乓球的他在读了大学之后仍然保持着这一爱好,加入了“北京交通大学乒乓球协会”,在学习之余,经常和同班爱打乒乓球的几个同学一起约着去学校的乒乓球馆打球,工作以后,牛俊坡也担任了研究所乒乓球会和天文协会的会长。大学四年,牛俊坡走完北京所有景点。2002 年国庆,他和室友晚上 10 点多商量着“来北京了一定要看一次升国旗”,本来都躺在床上,一下子就都全起来,没有公交车,他就和室友跑到西直门地铁站赶上最后一班地铁到天安门广场。大四毕业典礼那天,和同学从二环钟鼓楼出发徒步了 7 个多小时到天安门广场。牛俊坡年少的青春就像朝阳,风华正茂,英姿勃发。

牛俊坡入学那年,正好是非典全面爆发的时期。大家都被隔离,在隔离的那段时间,牛俊坡就和隔离的同学们一起在室内进行体育锻炼和预习计算机的 C 语言课程。“学校当时对隔离的学生照顾的非常好,用餐的标准在02年就达到了30块的标准,我记得我当时在食堂一顿饭也就是 2,3 块钱。”牛俊坡说,“张老师那时候是第一年当辅导员,在非典的整个过程中他一直陪着我们,本来是校内隔离,突然说要转移到大兴基地隔离。当时大家都有不好的预感,转移我们是要把我们放弃吗?大家心里都非常的挣扎不想去,张老师就说‘我陪你们一起去’,大家就不再有所顾虑。”

在谈及母校对自身的影响时,牛俊坡说:“18,9 岁的年纪,我从一直有父母照顾的生活来到一个陌生的城市与环境,面临着住校的集体生活,是一个很大的改变。在这期间,同学的关系很融洽,老师也很帮助我。我觉得母校在我从家庭到社会一个过渡期间起到了一个很好的作用。一是为我求学提供了一个良好的环境让我专心投入到求学之中。二是在大学期间我对社会的慢慢的接触是一个良性的导向,我认为这点很重要,因为大学是我人生价值观世界观形成的时期,这种影响是无形的。”

03  一问一答

人才培养是高校的第一大任务。多年来交大也是一直致力于为国家培养各个方面的人才,您觉得在航空航天事业交大在培养学生或者科研方面可以做出哪些努力?

“培养学生既要掌握扎实的专业知识,同时还要有宽泛的基础知识,各方面都要有所涉猎。为什么这样讲?因为航天是一个多学科交叉的行业,型号研制涉及到各个专业,各种知识它都需要。所以引导学生在专业知识方面有自己的特长,同时积极了解其他专业的知识,这样的话,工作以后能很快的进入状态。”

能给怀有航天梦的年轻学子提一些建议吗?

“我是这样考虑的,如果一个人的兴趣和他将来所从事的行业能够完美契合,将是非常幸运的一件事情。但是,我觉得很多人从事的工作并不是自己想要的,或者说很多人并不清楚的知道自己想要什么。一边工作一边摸索,只要觉得自己的工作是有价值的,就不断的坚持下去,这样才能把工作做好。如果你本身就对航天这个行业感兴趣,能把事业与自己的志趣相结合,我觉得这样一定会做得更好。

对于怀有航天梦的学子,我认为航天是一个系统工程,各个专业的人才都有所需要。比如卫星的结构涉及到机械和材料,卫星的通信涉及到测控和通信,还有光学,微波探测学,热学,管理学等等各个专业都需要。年轻学子应该在求学期间打好这些知识的基础,将来是有机会可以进入航天领域的。”

对学弟学妹想说的话

“第一个就是健康的身体,身体是一切的本钱,包括现在我自己也觉得健康的身体非常重要。

第二个是有趣的灵魂。就是说要培养一些个人爱好,因为将来工作的话其实有时候还是挺枯燥的,如果没有一个兴趣去支撑,生活就很单调乏味了。

第三个是要有责任、有担当。就是不管从事什么工作,你如果有责任心,你有担当,工作才能做好。

第四个是理想情怀和物质的兼顾。一个人很肯定要有物质,物质是生存的基础,但是个人的理想情怀我觉得也很重要。你有情怀的话,你可以克服很多未知的困难。为什么?因为有了理想情怀可以走的更长远。从我个人来讲,如果我不从事天问一号的重要工程,我想我也得不到这么高的荣誉。当个人的职业规划和国家的发展需要,国家的重大工程结合在一起,我觉得可以更好地实现个人价值。”

对母校 125 周年的祝福

“今天回来参加 125 周年的校庆,虽然整个会议的流程很短,但是我觉得里面包含了很多校友、交大老职工很深厚的感情。交大的“爱国荣校,知行合一”的精神在会议上体现的非常透彻。说实话在观看的过程中我很感动,尤其是看到老教授的演讲,整个过程把我们交大的历史展现的淋漓尽致,让我对交大历史有更深的理解。交大作为一个百年名校,饱经沧桑,培育了很多的人才。我祝福母校一是生日快乐,二是在未来能够再创辉煌。”