卫星技术奠基人陈芳允:让《东方红》响彻太空

姓名:陈芳允

生卒年:1916年—2000年

籍贯:浙江台州黄岩人

身份:无线电电子学家、中国卫星测量、控制技术的奠基人之一、国防科技大学教授

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主要成就:

著有《无线电电子学的新发展》《卫星测控手册》等,发表学术论文30多篇。1986年,他和部分院士联名建议发展中国的高技术,促成了中国发展高技术的“863计划”。提出并于1980年参与完成微波统一测控系统,成为支持中国通信卫星上天的主要设备,获1985年国家科技进步特等奖。1985年获国家科技进步特等奖,1988年获国防科技进步一等奖。

院士语录:

★ 竭诚为国兴,努力不为私。求新服务不爱名,惭愧国人赶超心!

求学中逐渐觉醒

1916年4月3日,在浙江台州黄岩的一个工商地主家里,一个小孩出生了,他就是陈芳允。陈芳允的家里家境殷实,所以陈芳允的父母在他五岁时便为陈芳允找了一位家教老师,教其中国古典文学。陈芳允孩童时期对于国学的学习颇为不错,在孩童时期私塾老师便教他《论语》。不知不觉,时间来到了1928年,那一年陈芳允12岁,就读于黄岩县立中学。在初中期间,陈芳允的国学、算术、英语成绩都是名列前茅。

在初三时,陈芳允写过一篇文章,名为:《送秋》,在这篇文章中陈芳允初显自己的生活信念,他认为:生活不管春夏秋冬,都要有意义的生活,不能虚度光阴。正是这样的生活观,陈芳允在以后的日子里及其珍惜时间,以至于他练出一手绝活:自己理发。他认为,理发是极浪费时间的行为。不是理发师在等客人,就是客人在等待理发师,这中间浪费的时间都是及其可惜的。由此看出陈芳允是一位非常爱惜时间的人,对于自己时间的管理及其严格。或许正是这样紧张的时间观,造就了一段科学传奇;造就了一位国家功臣。

之后,陈芳允从高中毕业,来到了上海浦东高中学习。但是,“九·一八”事件爆发,作为一名15岁气血方刚的爱国青年,陈芳允和当时的先进知识青年一般,在读书求学过程中逐渐觉醒,他但是积极参加位于上海的游行活动,他们一起号召居民“抵制日货”,并且随着先进知识青年组织一起前往南京请愿,但是他们被当时位于南京的蒋介石反动政府捕捉押送重新送回了上海。

之后陈芳允高中毕业,考入清华大学。在清华大学期间,陈芳允也积极参加社会运动,曾经参加了“一·二九运动”。刚入清华大学时,陈芳允就读于机械系,然而当时他就读一个学年之后发现他对于机械系并不感兴趣。相反,他在就读机械系的一个学期中,他逐渐发现发对于物理的兴趣愈来愈高,而这一年的考试中他的物理成绩也是非常之好。在清华大学5分制的成绩中,陈芳允的物理成绩可以拿到S+的成绩,这在清华大学的成绩中是最好的成绩。于是,在再三考虑之后,陈芳允转入了清华大学物理系,学习无线电方面的知识。在当时,清华大学的物理系是非常难进入的一个院系。但是,当时清华大学的物理教师吴有训、任之恭早早注意到这个物理成绩屡屡为最佳的学生,所以陈芳允转入物理系水到渠成。

之后,清华大学因逃避战乱于北京大学等学校移校到云南成立西南联大,陈芳允也跟随到西南联大学习。在这他认识了自己的妻子:沈淑敏。他们于1943年完婚。

作为国家建设的钉子,哪里需要哪里搬

在大学毕业之后,陈芳允留在清华大学任教,研究无线电方面前沿技术。之后他被成都航空委员会任命,在无线电厂工作,在短短的时间内就取得了一定的成绩,被任命为研究股长。之后陈芳允赴英留学,继续深造。在英期间他得到了英国方面的重任,在英国重要军舰上进行海用雷达的研究工作。但是,工作数年之后,在国家需要时,他毅然回国将全身所学奉献给国家。

1948年5月,陈芳允回到上海,一回国他就在中央研究院生理生化所任技正。直到1967年,他一直在国家各地研究室工作,期间为国家科学发展做出了巨大的贡献。在中央研究院时,他就研制出了中国第一台神经生理学方面的仪器,在各大医院医疗上取得了非常好的帮助;他参加了国家12年科研科学制定规划计划;在苏联第一颗人造卫星上天时,他领头算出卫星的引力轨道参数。

在海南,他趁着日环食,观测到了太阳射电辐射数据;研制出国际领先的脉冲采样器;之后,他研制出测量原子弹爆炸的多道脉冲分析器;之后陈芳允开始参加空间技术工作,担任卫星测量、控制的总体技术负责人,制定了中国第一颗人造卫星——“东方红1号”的测控方案以多普勒测量为主,并在卫星入轨点附近的地面观测站设置雷达和光学设备加以双重保证。为中国第一颗卫星升空做出了莫大贡献;他还研制出中国首次使用的歼击机的单脉冲体制干扰雷达;在1986年3月陈老与其他科学大家一起计划组织了“863计划“(该计划是科学家与政治家智慧的产物,它推动了当时中国科学的发展,有力地提高了我国的综合实力)他的对于中国科研的丰功伟绩数不胜数,任何奖励夸赞陈老都可以安然受之。

陈老坚爱着这个国家,在英国时,他应国家需要毅然回国。甚至在内战时期,他在受到当时国民党反动派的拉拢任命时,他前往作为医生的岳父家中让岳父将自己的脚趾甲拔出,假装受伤返回黄岩老家;在解放前夕,他应党的号召劝阻挽留当时中央研究院的人员跟随蒋介石前往台湾。在1977年,陈老加入中国共产党成为党光荣的一份子。

大胆设想,奠基北斗

陈芳允是一位善于创新、勇于开拓的科学家,他坚持从中国国情出发,走有中国特色的航天测控发展之路。他说:“我国的科学技术要赶超世界,如果只走别人的老路,一切照搬照抄外国的东西,是行不通的。”

卫星导航定位在国民经济和国防建设中具有重要应用价值。1958年,美国启动了世界上第一个卫星定位系统“子午仪卫星定位系统”建设工程。这一信息宛如砸入水面的巨石,激起了包括陈芳允在内的一批航天专家的极大兴趣和研究热情。

上世纪60年代,在陈芳允等多位科学家的强力推动下,我国提出“灯塔计划”,开始了关于卫星导航十余年的理论研究与潜心研制,最终因技术方案调整、经济财力不足等原因,未能付诸实施。虽然该计划最终搁浅,但我国航天人从未停止对卫星导航的探索与追寻,“灯塔”燃起的希望之光,为我国后续卫星导航发展指引着方向。

卫星导航研发需要巨额投入,据悉当时美苏在该领域的投入都已超过了100亿美元,而我国显然尚不具备这样的实力。面对现实,陈芳允凭借我国刚刚掌握的地球同步轨道卫星技术,提出了一个创造性的打破传统的科学设想,即“双星定位”。

按照空间定位原理,对地球上一个目标点进行定位,至少需要3颗卫星;考虑到时间误差,精确定位至少需要4颗卫星。美国全球定位系统(GPS)采用的便是四星定位。而为了能够快、好、省地建成我国的卫星定位系统,陈芳允突发奇思妙想,用两颗地球同步通信卫星,以卫星与用户之间的距离为半径,形成两个虚拟的球体,其中一个便是用户的位置,再利用地面中心的计算,形成以地球中心至用户距离为半径的第三个虚拟球体,得到准确的位置。为了验证自己的设想,陈芳允带着自己的研究小组辗转新疆、广西和北京的三地卫星测控站,利用通信卫星空余时间做试验。每天的凌晨 0 点到 2 点是测试唯一能利用的时段,于是熬夜成了他们的家常便饭。直到1989年9月4日凌晨,“双星定位系统”首次星地对接演示,成功收到卫星信号,定位精度与美国第一代GPS的定位精度非常接近。

“双星定位”方案虽然算是在当时国力有限情况下的一个折中做法,但却以最小的星座、最少的投入、最短的周期,实现了我国卫星导航系统从无到有,为后来的“北斗”卫星导航试验系统奠定了理论和技术基础。

陈芳允一生荣誉无数,1985年获得国家科学技术进步奖特等奖,1999年获得党和国家授予的“两弹一星”功勋奖章。他所著的《无线电电子学新发展》《卫星遥测技术》等,皆为相关领域的扛鼎之作,为学术界所称颂。此外,他还是促进我国高技术发展“863计划”的4位倡导者之一。

伟绩永存,后人瞻仰

在那个风云激荡的年代,大家辈出。就像是许多觉醒者一般,陈老深爱着这个国家,他想要挽救这个国家于水火之中。他用自己的一生投入国家的科研工作,为建设伟大祖国奉献自己的力量。正如陈老15岁时所写的《送秋》一般,他送走了中国的“秋天“,是他帮助那个孱弱的中国硬生生熬过了风寒厉厉的秋天。他的一生如他的人生观一般,没有白白度过。2000年,4月29日,那个15岁的少年梦想着的重于泰山的人生结束了……

他竭诚为国兴,努力不为私,在生命的最后他还想着为母校奉献自己的一份力量,陈老一生当得起为国心,不为私的赞誉。

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