當(dāng)人類仰望星空時(shí),宇宙的浩瀚與未知,曾讓無數(shù)人產(chǎn)生好奇并付諸實(shí)踐去探索。青島理工大學(xué)教授趙正旭,就是其中一位。走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,他是看淡名利、心懷祖國的科學(xué)家,曾為解決我國航天事業(yè)“卡脖子”技術(shù)問題做出了杰出貢獻(xiàn);走上三尺講臺(tái),他又是治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、言傳身教的一線教師。回到家中,他又成了慈祥嚴(yán)愛的老父親。如今已經(jīng)年逾花甲的趙正旭,至今堅(jiān)守在青島理工大學(xué)本科生與研究生專業(yè)課程教學(xué)崗位上。近四十年教齡,他把自己的一切獻(xiàn)給了科研和教育事業(yè),前不久剛獲評(píng)“2021年度齊魯最美教師”。
許身航空探宇宙
一代人有一代人的使命,一代人有一代人的擔(dān)當(dāng)。“對(duì)于浩瀚渺茫的宇宙來說,我們實(shí)在渺小的像一粒微塵,然而,對(duì)于宇宙的探索,我們卻一刻沒有停歇,我們的征途是星辰大海。 ”年過花甲的趙正旭如是說。
出生于普通家庭的趙正旭,求學(xué)時(shí)憑借優(yōu)異成績(jī),成為赴英國訪問學(xué)者;面對(duì)國家需要,毫不猶豫從機(jī)械專業(yè)轉(zhuǎn)學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè);學(xué)成歸國,致力于中國航天事業(yè),在航天可視化領(lǐng)域的征程中貢獻(xiàn)著科技力量。三十年如一日,初心不改,勇?lián)姑脤?shí)際行動(dòng)詮釋著對(duì)航天事業(yè)的滿腔熱忱;一遍遍調(diào)試,一次次突破,從不成熟到成熟,從不完善到完善,攻堅(jiān)克難,追求卓越,他和團(tuán)隊(duì)研發(fā)的可視化航天項(xiàng)目實(shí)施系統(tǒng)平臺(tái)及技術(shù)規(guī)范,經(jīng)受住了實(shí)踐的嚴(yán)峻考驗(yàn),為我國載人航天、深空探測(cè)、探月工程以及空間站建設(shè)提供了精確實(shí)時(shí)的三維可視化技術(shù)支持,彌補(bǔ)了中國航天事業(yè)的可視化技術(shù)短板。用知識(shí)打破瓶頸壁壘,用創(chuàng)新推動(dòng)科技進(jìn)步,用智慧引領(lǐng)航天發(fā)展。趙正旭對(duì)航天事業(yè)的不懈奮斗不僅僅是一種發(fā)自肺腑的職業(yè)熱忱,也是一種矢志不渝的職業(yè)堅(jiān)守,更是一份飽含深情的家國情懷。
“我只是想為國家、為中國的航天事業(yè)做點(diǎn)工作”。當(dāng)談及自己的職業(yè)初心時(shí),趙正旭這句簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的話語是對(duì)家國情懷最好的概括。 1960年,趙正旭出生于山東青島的一個(gè)普通家庭,從小受到父親影響,喜歡看書學(xué)習(xí),擅長(zhǎng)邏輯思考,成績(jī)一直名列前茅。 1977年恢復(fù)高考后,以優(yōu)異成績(jī)考入山東工學(xué)院(現(xiàn)為山東大學(xué))機(jī)械制造工藝與設(shè)備專業(yè),學(xué)習(xí)興趣更加濃厚。隨后3年的研究生生涯學(xué)習(xí),知識(shí)儲(chǔ)備更加豐富,培養(yǎng)了科學(xué)的邏輯思維能力。 1985年,趙正旭碩士研究生畢業(yè)被分配到山東紡織工學(xué)院(現(xiàn)為青島大學(xué))任教,在導(dǎo)師的建議下,努力學(xué)習(xí)和掌握計(jì)算機(jī)建模和系統(tǒng)優(yōu)化方面的基礎(chǔ)知識(shí),進(jìn)一步提升專業(yè)水平和實(shí)踐動(dòng)手能力。也許在當(dāng)時(shí)看來,誰也想象不到日后他會(huì)與航天事業(yè)有著怎樣的緣分。
“國家的需要就是我的志愿。 ”那時(shí)候我國計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展較弱,在一定程度上制約了國家的發(fā)展進(jìn)步,因此國家亟需培養(yǎng)這方面的人才。根據(jù)當(dāng)時(shí)的政策,國家定期選派部分青年代表出去 “走一走”、“看一看”。 1988年,趙正旭便作為訪問學(xué)者之一到英國進(jìn)修學(xué)習(xí),“當(dāng)時(shí)真的對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)一無所知,而且語言不通,”他坦言,“但是既然國家需要,那我們就要去把它鉆研透、掌握好。 ”由于國外的教育理念較之國內(nèi)有所區(qū)別,加之學(xué)習(xí)的是之前從沒有接觸的新專業(yè),學(xué)習(xí)壓力可想而知,但是趙正旭一想到國家對(duì)留學(xué)人員的期盼,便又充滿了信心,及時(shí)調(diào)整好心態(tài),爭(zhēng)分奪秒,刻苦鉆研。1992年,獲英國國家學(xué)位部CNAA計(jì)算科學(xué)專業(yè)哲學(xué)博士和計(jì)算機(jī)輔助工程專業(yè)博士后。 2001年,趙正旭入選東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程學(xué)院教育部第四批長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授,也是我國首個(gè)航天測(cè)控與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特聘教授。
積極響應(yīng)國家重大需求,主動(dòng)服務(wù)和融入國家發(fā)展戰(zhàn)略,是趙正旭始終堅(jiān)持的職業(yè)信念。兼具機(jī)械工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)背景的他在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的研究與系統(tǒng)開發(fā)等領(lǐng)域取得了不少可人的科研成績(jī),很多人來高價(jià)購買他的研究成果,都被他婉言謝絕:“我研發(fā)這些系統(tǒng)的初衷不是為了錢,我只是想為國家的航天事業(yè)做點(diǎn)工作。2008年,趙正旭毅然放棄英國的優(yōu)厚待遇,帶著自己研究16年的成果回到祖國,投入到航天測(cè)控可視化技術(shù)攻關(guān)中。當(dāng)時(shí)國內(nèi)航天測(cè)控可視化技術(shù)剛剛起步,特別是實(shí)時(shí)三維可視化技術(shù)和人才非常薄弱。趙正旭親自上陣編碼,夜以繼日的辛苦付出終于得到回報(bào)——僅用6個(gè)月時(shí)間就完成了航天測(cè)控系統(tǒng)平臺(tái)建立和調(diào)試,成功為嫦娥二號(hào)飛天繞月之旅護(hù)航。這一成果,擺脫了長(zhǎng)久以來對(duì)國外開發(fā)平臺(tái)的依賴,核心技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。現(xiàn)在,這張十分具有紀(jì)念意義的嫦娥二號(hào)發(fā)射現(xiàn)場(chǎng)的工作照片,一直掛在趙正旭辦公室最顯眼的地方,是美好紀(jì)念,是砥礪奮進(jìn),也是始終未變的報(bào)國情懷。
匠心三十載助圓飛天夢(mèng)
時(shí)刻心懷熱忱,始終錘煉匠心。趙正旭從1992年開始從事深空探測(cè)實(shí)時(shí)三維可視化系統(tǒng)及地外遙操作操控作業(yè)平臺(tái)的研制,一干就是三十年,一次次陷入困境,一次次突出重圍,用堅(jiān)持與拼搏譜寫了一曲科研贊歌。
天高地迥,覺宇宙之無窮。多次參加航天工程任務(wù),趙正旭卻沒有熟能生巧的輕松。 “科研之路永無止境,每一次面對(duì)挑戰(zhàn)都如履薄冰。”嫦娥二號(hào)航天器由長(zhǎng)征三號(hào)丙火箭直接送入近地點(diǎn)200公里、遠(yuǎn)地點(diǎn)約38萬公里的奔月軌道,一步到位進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道,飛行時(shí)間大概只需112個(gè)小時(shí)。嫦娥二號(hào)航天器的入軌精度要求極高,可謂“失之毫厘,謬以千里”。因?yàn)閿?shù)據(jù)的傳輸需要時(shí)間,工程任務(wù)中各種必然的時(shí)延效應(yīng)對(duì)嫦娥二號(hào)三維可視化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和可靠性提出了極為苛刻的技術(shù)要求,如何爭(zhēng)分奪秒?借助可視化系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)航天器進(jìn)行有效控制,成為趙正旭的科研目標(biāo)。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)反復(fù)嘗試,把航天器的真實(shí)動(dòng)作,包括儀器儀表等的工作狀況用三維效果表現(xiàn)出來,可視化平臺(tái)上,航天器的飛行軌道、姿態(tài)和相關(guān)太空環(huán)境一目了然,邁出了可視化航天的重要一步。越是艱難,越要迎難而上。天宮一號(hào)與神舟八號(hào)交會(huì)對(duì)接,從機(jī)械臂張開到對(duì)接部件啟動(dòng),航天器涉及部件比以往多出不少,并且多部件同時(shí)實(shí)時(shí)動(dòng)作……這些都對(duì)可視化系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力提出了更高的要求。趙正旭不斷增強(qiáng)新系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收并同步處理數(shù)據(jù)的能力,實(shí)時(shí)準(zhǔn)確展現(xiàn)兩個(gè)航天器對(duì)接時(shí)的細(xì)節(jié),可視化系統(tǒng)與指揮控制系統(tǒng)進(jìn)一步融合。當(dāng)天宮一號(hào)處于“臨戰(zhàn)”狀態(tài)時(shí),北京航天飛行控制中心提出新的功能需求,需要修改系統(tǒng)。“這可不是簡(jiǎn)單的重寫一部分代碼,牽一發(fā)而動(dòng)全身,此時(shí)修改都沒有足夠時(shí)間去測(cè)試和聯(lián)調(diào),風(fēng)險(xiǎn)極大。在旁人看來,功成名就的趙正旭不該接受這個(gè)挑戰(zhàn),而他卻整整一宿沒合眼,完成了系統(tǒng)的改造,不但滿足了技術(shù)人員的新需求,還保證了系統(tǒng)整體的可靠性和穩(wěn)定性。
航天探索無止境,逐夢(mèng)之行不停歇。趙正旭積極主動(dòng)出擊,布局高端科技,用創(chuàng)新與擔(dān)當(dāng)交出一份成果豐碩、亮眼提氣的科技答卷。先后主持承擔(dān)了國家載人航天工程天宮一號(hào)與神舟八號(hào)、九號(hào)、十號(hào),天宮二號(hào)與神舟十一號(hào)、天舟一號(hào)交會(huì)對(duì)接、神舟十二號(hào)和中國空間站建設(shè)實(shí)戰(zhàn)任務(wù),探月工程嫦娥二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)、五號(hào)任務(wù),深空探測(cè)天問一號(hào)任務(wù)等38項(xiàng)國家載人航天工程、探月工程和深空探測(cè)工程的實(shí)時(shí)三維可視化控制與指揮任務(wù),形成了一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的,集實(shí)時(shí)仿真控制、數(shù)據(jù)處理和信息可視化功能于一體的可視化航天項(xiàng)目實(shí)施系統(tǒng)平臺(tái)及技術(shù)規(guī)范。研發(fā)的深空探測(cè)實(shí)時(shí)三維可視化系統(tǒng)及地外遙操作操控作業(yè)平臺(tái),打破了國外對(duì)于我國的技術(shù)封鎖,填補(bǔ)了國內(nèi)該領(lǐng)域的科研空白,為解決我國航天事業(yè)“卡脖子”技術(shù)問題做出了杰出貢獻(xiàn)。
春風(fēng)化雨潤(rùn)桃李
青年是航天事業(yè)的希望。作為航天科研領(lǐng)軍人的趙正旭,始終堅(jiān)守教學(xué)第一線,承擔(dān)多門本科生與研究生專業(yè)課程。
實(shí)踐出真知,創(chuàng)新鑄英豪。 “對(duì)于學(xué)生的成績(jī)我倒并不特別看重,相反我更看好態(tài)度好、自主學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、有自己想法的學(xué)生,我認(rèn)為這是創(chuàng)新型人才的體現(xiàn)。”他鼓勵(lì)學(xué)生積極參加大學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng),深入課題項(xiàng)目研究,帶領(lǐng)學(xué)生參加神舟八號(hào)、九號(hào)、十號(hào)、十一、十二號(hào)以及嫦娥二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)、五號(hào)等38項(xiàng)國家重大載人航天、探月工程和深空探測(cè)工程任務(wù)……面對(duì)高強(qiáng)度的工作量,趙正旭教導(dǎo)學(xué)生:“探索浩瀚宇宙,發(fā)展航天事業(yè),建設(shè)航天強(qiáng)國,是不懈追求的航天夢(mèng)。 ”付出終有回報(bào),2020年11月24日4時(shí)30分,長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭在中國海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)點(diǎn)火升空,運(yùn)送嫦娥五號(hào)探測(cè)器至地月轉(zhuǎn)移軌道。在此次任務(wù)中,趙正旭教授領(lǐng)銜青島理工大學(xué)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與可視化研究所航天可視化團(tuán)隊(duì)研制的探月工程三期遙操作作業(yè)平臺(tái)發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。