在中国，“两弹一星”一直是表征民族意志和国家科技工程实力的代名词，与此相关的航天能力也是这十几年来最拿得出手的“中国名片”，而载人航天和导航技术则被认为是这张“中国名片”的两大亮点。借启明星采访之机，我有幸和2010年启明星计划入选者、上海微小卫星工程中心总体技术研究室副主任、副研究员陈宏宇博士见面交流，使我有机会认识一位杰出的科学工程专家的同时大致知道了支撑中国航天辉煌的一个分支的现状。

 

　　上海微小卫星工程中心位于上海长宁路中科院上海微系统所内的一幢楼内，该中心现有职工150多人，拥有研究生学历的人员占70%，职工平均年龄35岁。如今，在中山公园商圈诸多高楼包围下，无论是该工程中心所在的上海微系统所，还是陈宏宇和他的同事们或许都不会引人注意，但是就在这不起眼的环境里诞生了一批了不起的成果。

 

　　采访陈宏宇过程中令我印象最深的一点是，尽管他是从事航天器总体设计、卫星姿态轨道控制等方面工作的技术专家，但是从他的谈吐、他的经历、从他对工程问题的把握可以看出，他本质上是一位科学家。

 

　　1976年出生于山西大同的陈宏宇，1999年毕业于哈尔滨工业大学“飞行器设计”专业，工作二年后考上技物所在职研究生，先后获得中科院“物理电子学”硕士学位和“电磁场与微波技术”博士学位。

 

　　通过交谈我得知，我国第一颗人造卫星“东方红一号”系中科院牵头完成，之后航天科研力量整合从科学院中独立出来，逐渐发展为今日的航科集团，期间中科院不再牵头卫星总体的研制。直到1999年，在国际上微小卫星技术蓬勃兴起的背景下，中科院决定发展现代微小卫星技术。而陈宏宇大学毕业后（1999年）即进入由微系统所和技物所两所合作建立的“上海微小卫星工程中心”工作，从科学院研制现代微小卫星的创业阶段开始，与单位一起成长，至今已在该单位工作了12个年头。1999~2003年，陈宏宇在我国自主研制的第一颗现代微小卫星――中科院“创新一号”卫星――的研制中，承担卫星姿态控制分系统的设计、研制及半物理仿真试验设计等硬件设计和星载姿控软件算法编制软件工作。该星于2003年9月发射成功，在设计寿命期间运行稳定、状态良好。“创新一号”小卫星是我国自主研制的第一颗100公斤以下的现代微小卫星，并且首次采用了扩频通信技术。试验任务的圆满完成，也揭开了中科院在航天领域技术创新的历史新篇章。

 

　　2003年10月起，上海微小卫星工程中心转制成独立单位，由中科院和上海市共建。2009年起中心在北京设分部，2010年中科院在上海微小卫星工程中心设立的微小卫星联合实验室正式挂牌。工程中心是中科院与上海市共同投资成立的具有独立法人资格的非盈利事业单位。工程中心拥有总体技术、通信技术、计算机技术、控制技术、测控技术、总体电路、结构热控、产品研发、环境实验和综合电子等10个研究室，拥有通信与信息系统、微电子与固体电子学硕士、博士研究生培养点，并设有电子科学与技术博士后流动站。该中心的目标是以现代微小卫星系统技术及应用为牵引，开展航天创新技术及相关技术研究，带动微系统、新材料及器件、新能源和新型有效载荷等的研发，成为中科院和上海市在微小卫星研制方面的技术平台和创新基地。陈宏宇自豪地说他所在的总体技术研究室里有职工20人，硕士学历10人，博士学历有8人，剩下两位还是博士后。

 

　　关于微小卫星的定义，陈宏宇说，迄今并无定论。以英国萨瑞公司为代表的欧洲航天界的观点是500公斤以下，而美国等公司等则把1000公斤作为上限，结合我国国情和微小型化技术发展的实际情况，我国主要把1000公斤以下都视为是微小卫星，具体再分为小型卫星（Small-Sat，500-1000公斤）、微小型卫星（Mini-Sat，100-500公斤）、微型卫星（Micro-Sat，10-100公斤）和皮纳型卫星（Pico／Nano-Sat，10公斤以下）。当然仅通过重量来定义小卫星，还远远不足以体现小卫星作为一种新型卫星设计理念的优势。在现阶段，微小卫星技术的主要特点可以归纳为轻量化、小型化和高功能密度，低成本、短周期和新技术，网络化、自主化和协同工作等三方面。

 

　　陈宏宇介绍，上海微小卫星工程中心成立10多年来所设计、研制的微小卫星覆盖了通信、观测、科学探索、导航定位等多个领域，目前中心已成功研制并发射3颗卫星，其中一颗是在“神七”上搭载的微小伴随卫星――“神舟七号伴随卫星”。“神七伴星”体积小但功能强大，其功能中有多项是国内首创，如首次观测到我国飞船在轨全景图像和时频，首次实现环绕航天器作全角度观测，首次在空间使用国产高效锂离子蓄电池，首次使用液氨推进技术等，国际航天界对“神七伴星”的评价很高。2008年发射的“创新一号”（02）在轨运行至今，为维护我国海外商船的航行安全起到了良好的通信保障作用；已经完成研制的“创新一号”（03）即将发射，也是通信卫星。

 

　　采访中，陈宏宇用主要时间介绍了上海微小卫星工程中心的情况，而关于他自己的工作则不愿多提。幸好中心业务部余金培部长得知我来采访陈宏宇，特地过来给我介绍了几句。余部长从“神七伴星”起一直跟小陈在一起，在他看来，如今在微小卫星中心，陈宏宇称得上是“年轻的元老”，陈宏宇在事业上的真正爆发是2004年至2008年参与我国载人航天工程，在我国第一颗伴随卫星――“神七伴星”的研制过程中，他先后担任卫星总师助理、总体主任设计师，在他和项目组同事4年多艰苦努力下，终于成功实现了卫星研制发射，陈宏宇在“神七伴星”的设计研制中发挥了重大作用，为此他和项目组的同事先后获得过上海市科技进步一等奖、中科院杰出成就奖和载人航天突出成就奖等殊荣。

 

　　余部长介绍说，“神七伴星”后，陈宏宇负责航天工程后续伴随卫星及应用任务的论证，他被聘为“载人航天工程空间站阶段应用任务”论证组专家。此外，作为卫星总体技术负责人，陈宏宇还参加了国家“北斗”二代导航重大项目工作，并且是主要技术负责人。在余部长眼里，带领一帮年轻人在预研攻关的陈宏宇是一个热爱生活（他兴趣广泛，酷爱运动，武术、单车、旅游都很在行，在摄影上也颇有佳作，中心大厅内挂着的卫星发射巨幅照片就是他的作品）、亲和力强，有激情、有定力（遇大事不惊慌特别镇定）、身体好（为科研经常彻夜加班第二天依然可以做出精彩的报告）的好小伙。

 

　　余部长一走，陈宏宇又开始介绍中心的几个在研项目，其中之一是中法合作的天文卫星。这是一个典型的国际合作项目，目前已完成方案设计，卫星平台拟采用欧洲最先进的海神平台相关技术，卫星荷载有中法双方合作完成。该卫星可用于探测空中γ暴等自然天象的观测。陈宏宇说虽然他没有参与该卫星的工作，但他的同事通过这一国际合作项目学到了很多东西，也使中心的科研工作上了新的台阶。

 

　　中心另一重要在研项目是导航卫星，包括地球中轨道卫星（MEO）与倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）。陈宏宇是这个项目的副总师。这两颗卫星的主要功能就是为导航服务。陈宏宇介绍说，所谓中轨是距地面24126公里的轨道，倾斜地球同步轨道高度则距地面35786公里。MEO卫星可全球覆盖，IGSO卫星则主要是在我国上空定点。已研制到方案阶段的这两颗卫星都属于中高轨卫星，重量在七八百公斤左右，已属于小卫星中的大个头。

 

　　说到这里，陈宏宇终于联系上了自己。他说自己迄今已做过距地面700多公里的“创新一号”卫星，做过距地面300多公里的“神七伴星”，再加上现在这两颗中高轨卫星，“对我来说，等导航卫星成功发射在轨稳定运行的一刻我可以自信地说我会做卫星了，因为常见的几类轨道高度的地球人造卫星我都有机会全程参与研制过了，并且载人航天和导航卫星这中国航天目前两大重要技术领域我都有幸涉足了，这是一个人一生中难得的幸运和机遇，也是对自我的挑战。”

 

　　在此之前，我也听说过上海有一个小卫星中心，特别在“神七“成功发射期间，这个中心研制的“神七伴星”曾是媒体竞相报道的对象，但是对上海在中科院支持下这样一个小卫星设计研制机构在短短十多年时间里已经做成这么多事情，我确实基本不知道，所以陈宏宇接下来介绍的该中心在研的另几个项目也让我长了见识。

 

　　一是碳资源卫星。该卫星国家已正式立项，借鉴在国际合作中学到的新技术，估计2015年前可发射的这颗碳资源卫星将配备的光谱分辨率将达到20纳米的大面积光栅，而且卫星姿态指向机动非常复杂，发射后可以获得各国二氧化碳排放的最新数据。这颗卫星将为我国环境外交提供重要数据。二是由陈宏宇负责的“神七伴星”的后续项目。该项目是载人航天后续计划的一部分，将在“神七伴星”的基础上实现更大的跨越，为我国空间实验室应用提供服务，并开展更多的航天新技术验证，促进微小卫星的实用化。

 

　　从陈宏宇播放的PPT里，我看到在上海微小卫星工程中心的任务单上后续还有听起来很玄妙的“量子通信实验卫星”、将地面互联网搬到太空实现天地覆盖的“低轨通信星座”、和紫金山天文台合作的探索宇宙奥秘的“暗物质探测卫星”，以及可以对海啸、地震、泥石流等重大自然灾害作出快速响应的小卫星等多项正在论证中的项目……

 

　　聊着聊着，我问起了现在中心青年人的收入和待遇问题，以及上海现在街谈巷议的房价问题对青年人的影响。陈宏宇坦率地告诉我，相比外面的公司他们单位的待遇确实不高。他以身边熟悉的一位硕士毕业的女同事为例，她和她老公一起来到上海参加工作都已7年，刚开始两人工资基本一样，现在她在外企工作的老公的工资是她的6倍，在家里每谈到经济颇感自卑。今年年初，曾有外面公司提供机会高薪聘用，但她思考再三还是放不下喜欢的工作婉拒了那家公司。当然单位里也确实有不少年轻人因为生活的压力不得不选择离开，特别是这些年上海房价飞涨，年轻人购房压力倍增。

 

　　年轻人的住房一直是中心领导忧思的大事，150个职工多为年轻人，35岁以下的年轻人占到70%，虽然一半左右有了自住房，但还贷压力很大。单位从2007年起实行给青年人租房补贴政策，博士每月1000元，硕士800元。陈宏宇以他自己为例：他2006年在虹口区买了40平米的二手房，今年卖掉了准备再买房，但看了半年多下不了手。接下来因为单位要搬迁张江，遂考虑在张江地区买房，但张江也要2.5万元每平米。所以，已结婚好几年的陈宏宇只能先租房，他说就等着楼市出现下行拐点后争取能买到合适的房子，有个自己的家。

 

　　虽然待遇不高，住房问题也很难解决，但陈宏宇的心情还是很平和，“因为觉得能和中心这么多聪明的头脑在一起全心全意地工作，思考更大时空背景下的故事，做对国家和人民有意义的事，感觉很开心。有一次在桂林碰到一位香港老太太，听说我是搞航天的，就与我拥抱，那时感觉到自己的工作是被人民群众认可的，没有虚度光阴。”而且陈宏宇说他有一位健康聪明、温柔善良的妻子，生活很幸福。他俩是大学同学，从认识到现在同甘共苦走过了15年。小两口对幸福的定义是：“人占有的物质资源除以个人欲望”。陈宏宇说因为他们家对物质的需求少，即除数小，所以感觉很幸福。他们追求的幸福是“简单的生活、健康的身体和丰富多彩的内心世界。”在租住的一楼房子小花园里，他们种满了各种鲜花和蔬菜，还有一棵小竹子，“居无竹则俗”嘛……

 

　　聊到这时，我觉得我对陈宏宇这样一位承担大任，但同样承受着生活压力的70后青年科学家的了解又进了一层。我之所以在文中两次强调陈宏宇是一位科学家，也是有着我自己的理解。当然不是有了研究员、教授头衔的专业技术人员就能冠以科学家的称谓，远远不是，何况陈宏宇现在还是副研究员。但是以我的理解，这位陈宏宇对科学可以称得上是热爱，他大学时高数考100分，物理、力学等都接近满分，基础课学得很扎实，而且他在和我的交谈中多次强调他的工作需要清晰的物理图景和数学工具。

 

　　在陈宏宇看来，卫星设计和研制是一种工程任务，作为工程任务很重要的不是寻找所有参数都是最优的方案，而是规划满足任务需求和约束条件的可行途径，而这时有无一张清晰的物理图景至关重要。陈宏宇说起他敬重的几位中心总师的物理图景都很清晰。为何如此看重物理图景？陈宏宇的理解是，在航天领域，牛顿时代就建立起来的经典物理学仍是起主导作用的硬约束，比如“神七伴星”要完成监测飞船的任务，从相机分辨率和焦距的选择、姿态的稳定指向、释放过程的力学设计、卫星的能源获取和热控措施、测控弧段和发射窗口、安全的相对轨道运动等等，无不涉及经典物理学的诸多领域，而且互相关联。

 

　　如果我们各个设计部门都有一张各自清晰的物理图，并在此基础上关注连接各个物理图景的总体任务脉络，那么我们的设计研制工作会做得更优更好。卫星工作各有分工，任何一位成员的工作对卫星成败都是至关重要的，专业技术室的工作就像是一颗颗珍珠，总体的工作就像是一根彩线，把大家的工作穿成一串美丽的项链。陈宏宇说他招学生的要求也主要是看其数理基础是否好以及头脑是否清晰灵活。

 

　　陈宏宇说他的生活很单纯，平时喜欢看科学文化类杂志，每月给自己规定的50元书报费主要用于订阅《中国国家地理》、《华夏地理》、《博物》、《南方周末》等。这位物理图景极为清晰的年轻人说，他可能说不全中央现任的常委。这是一位沉浸在自己的科学世界里的非常真实而可爱的青年科学家，只可惜这样的年轻人太少了。