
2017年中考作文人物素材:2017感动中国候选人孙家栋,“卫星之父”谈北斗的对话资料
专访两弹一星功勋科学家孙家栋
“卫星之父”谈北斗
——专访“两弹一星”功勋科学家孙家栋
“这里头需要有很多技术力量,要靠我们自己。”
需要用一大段的篇幅,才可能较完整地写下孙家栋的头衔。在学术上,他是中国科学院院士;如果结合当今中国科学领域最炙手可热的名词如“北斗”“嫦娥”,那他是北斗导航卫星第二代应用卫星的工程总师,也是中国探月工程总设计师;如果提及荣誉,他是中国“两弹一星”功勋科学家,国家最高科学技术奖获得者……
中国空间技术研究院在1967年成立之初,孙家栋担任中国第一颗人造地球卫星技术负责人。从此孙家栋开始与卫星结缘,先后担任了中国第一颗遥感探测卫星、第一颗返回式卫星的技术负责人、总设计师。在中国自主研制发射的100个航天飞行器中,由孙家栋担任技术负责人、总设计师或工程总师的就有34颗,被业界公认为中国的“卫星之父”。
2010年底的一天,孙家栋在中国航天科技集团的办公室里接受了《中国新闻周刊》的专访,评述北斗计划发展历程以及中国卫星整体发展状况。
中国新闻周刊:卫星导航功能是如何酝酿出来的?
孙家栋:1957年,苏联第一颗卫星上天。在那个年代,上天很不容易,科学家们所有的精力都集中在怎么将卫星送上去。至于送上去后干什么,当然也有少数科学家证明研究,但重点还是集中在这个梦想—怎么样摆脱地球引力的束缚,即上天。第一颗卫星上天后,老百姓很激动很兴奋,给科学家的震动也很大。
卫星上天后,科学家们就开始想如何让它为人类服务。卫星有三个方面的用途:信息传递、信息获取和导航。信息传递,比如说电视、通信。因为有了卫星,奥运会才能一夜之间传播到世界各地,才能成为一大笔盈利。
所谓的信息获取,就是气象卫星、资源卫星、天文卫星等等。相当于在卫星上装一个照相机,通过这个方法观测地球或者太阳等其他星星。美国刚刚宣布说发现了离地球最近的黑洞,形成的时间也很短,才30多年。这个发现对科学的推动是非常厉害的,这也就是依靠了卫星的信息获取功能。
再往下发展,科学家们就想,卫星发射上去之后,能不能把卫星当成一个自然星体去观察呢?这就讲到了导航问题。人类航海,一开始就是用北斗星来导航,通过测量北斗星的高度来换算出相应的地球纬度。有了人造卫星之后,能不能用它来导航呢?这个问题比较复杂。因为北斗星离人们很远,角度变化很小。此外,经过人们长期的观察,跟北斗星之间的相对位置是可以换算出来的。而人造卫星围绕地球转动很快,观察计算起来很难。所以带着这个问题,科学家们开始想尽一切办法,动了很多脑筋。
经过大量科学研究之后,科学家们在理论上把这个问题摸索清楚了。一颗卫星传递下来的信号,经过处理以后,与地球的圆面交叉以后,在地面上画个圆环。假设有两颗卫星,就画个圆环,两个圆环一定有两个交叉点,所以当你接到两个卫星的信号的时候,你一定在这两个交叉点的其中一个。假设你能接到三颗卫星的信号,那么第三颗星和这两颗星间又有一个交叉点,你所在那个交叉点一定是三颗星信号的交叉点。就这样,利用天上三四颗卫星传下来的无线信号和地面的关系,经过一些复杂的数学处理以后,就可以做到精确定位。
但这又有另外一个问题:卫星围绕着地球在动,你怎么样保证随时随地都能看见四颗星呢?所以,光有四颗星是不够的`,得围绕地球多打星。这样算来算去,得围绕地球做一个网,这个网里有24颗卫星。
这个理论是美国人先提出来的。美国的GPS卫星导航系统围绕地球发射24颗卫星,就可以保证在人类活动的大部分地区,任何时间地点都可以同时看到四颗星,可以满足导航定位的问题。
中国新闻周刊:美国GPS开始发展的时候,你就有所接触了吗?
孙家栋:那个时候,中国刚刚粉碎“四人帮”,改革开放初期。1979年到美国访问,就向美国总统提出来采购两个大项目,一个是通讯卫星,一个是遥感卫星地面接收站。后来,我第一次作为中国代表团成员,到美国去采购通讯卫星。代表团里还有中国科学院和广播电视部的同志。我们在美国停留40多天,和美国航天局的人接触,给我印象特别深。当时,GPS刚开始起步,他们给我们讲,GPS是要提供全球性服务的。事实上,GPS系统也是一步一步不断在调整和改进。一开始,GPS的目的性很强,就是为军事服务,但是办成了以后,美国人就渐渐发现民用领域的作用特别大。
中国新闻周刊:中国的卫星发展过程有什么特点?导航卫星又是如何起步的?
孙家栋:1970年中国第一颗人造卫星“东方红”号上天以后,我感觉国家对于航天事业的指导方针是非常明确的,可以归纳为四个字,就是发展“急用”和“实用”项目。当时,提出来先发展“尖兵”,也就是监控卫星。后来就开始研制返回式卫星。前者是信息传递,后者就是信息获取。在这个基础上,就开始搞通讯卫星,因为部队需要通讯。通讯卫星没上天以前,通讯就靠铁路边上的一排电线杆子。到了80年代初,就开始搞气象卫星。
80年代中期,有科学家开始反复探讨卫星导航问题,我印象最深的,是以陈芳允为代表提出的双星定位理论。结合我们国家的特点,经济实力的情况,以及在国际上的地位,科学家们在一块反复研究这个问题。得出的第一个意见是,我们国家在那个年代暂时还没有建设全球性卫星导航定位系统的需求。其次,要结合国家的经济实力,得有个长远的规划。根据当时中国的经济实力,如果要搞一个全球性的卫星系统,经济上难以承受。第三,那个时候的技术水平也难以保障,如果搞全球的导航定位,技术上需要克服很多困难。
但是,我们也认为,当时国家虽然没有全球性的需要,但从长远考虑,今后建立全球性的导航定位系统,对于本国经济发展一定是需要的。
中国新闻周刊:北斗系统现在开始推广民用,在应用方面,北斗系统面临什么挑战?
孙家栋:我们要给使用者树立信心,比如航天段的保证,不能说今天发六颗星,明天就坏三颗,那么谁还买你这个终端机?另外,地面管理等等也都是一套很复杂的系统,要对用户负责,出现问题要给予及时有效的反馈与服务。此外,不能对军用和民用区别看待。在和平时期,民用其实更重要。
总之,一定要让用户觉得方便可靠。GPS在市场上有如此大的份额,你不可能把他都挤出去。我的想法是,我们要加强和美国GPS的联系,尽量做到互操作,同时不影响我们系统的独立自主。也就是说,让我们的用户机既可以接受GPS的信号,又能接受北斗的信号,两个信号可以同时综合使用,提高精度。如果GPS搞“小动作”,可以把它关闭掉,我们自己的北斗可以独立工作。这种芯片要靠我们自己开发,别人是不可能给你开发的。所以,这里头需要有很多技术力量,要靠我们自己。不过,我想,要开发个芯片也不是什么难事。
我们使用的所有终端设备,要特别强调国产化。假如到了2020年,北斗的产值是四五千个亿,而其中有三千个亿是买外国的零部件回来装的,中国的附加值就一千个亿——咱们千万别干这个事。在这个问题上,国家要下决心。
关于北斗系统的应用,我感觉当前形势还是很好的,各级领导都开始认识到民用领域的重要性。我感觉再有个两三年时间,北斗系统基本组成一个区域网,到那个时候,北斗的应用会达到一个高潮。
2016感动中国候选人孙家栋谈北斗故事
——专访“两弹一星”功勋科学家孙家栋
“这里头需要有很多技术力量,要靠我们自己。”
本刊记者/杨时 彭辉
需要用一大段的篇幅,才可能较完整地写下孙家栋的头衔。在学术上,他是中国科学院院士;如果结合当今中国科学领域最炙手可热的名词如“北斗”“嫦娥”,那他是北斗导航卫星第二代应用卫星的工程总师,也是中国探月工程总设计师;如果提及荣誉,他是中国“两弹一星”功勋科学家,国家最高科学技术奖获得者……
中国空间技术研究院在1967年成立之初,孙家栋担任中国第一颗人造地球卫星技术负责人。从此孙家栋开始与卫星结缘,先后担任了中国第一颗遥感探测卫星、第一颗返回式卫星的技术负责人、总设计师。在中国自主研制发射的100个航天飞行器中,由孙家栋担任技术负责人、总设计师或工程总师的就有34颗,被业界公认为中国的“卫星之父”。
2010年底的一天,孙家栋在中国航天科技集团的办公室里接受了《中国新闻周刊》的专访,评述北斗计划发展历程以及中国卫星整体发展状况。
中国新闻周刊:卫星导航功能是如何酝酿出来的?
孙家栋:1957年,苏联第一颗卫星上天。在那个年代,上天很不容易,科学家们所有的精力都集中在怎么将卫星送上去。至于送上去后干什么,当然也有少数科学家证明研究,但重点还是集中在这个梦想—怎么样摆脱地球引力的束缚,即上天。第一颗卫星上天后,老百姓很激动很兴奋,给科学家的震动也很大。
卫星上天后,科学家们就开始想如何让它为人类服务。卫星有三个方面的用途:信息传递、信息获取和导航。信息传递,比如说电视、通信。因为有了卫星,奥运会才能一夜之间传播到世界各地,才能成为一大笔盈利。
所谓的信息获取,就是气象卫星、资源卫星、天文卫星等等。相当于在卫星上装一个照相机,通过这个方法观测地球或者太阳等其他星星。美国刚刚宣布说发现了离地球最近的黑洞,形成的时间也很短,才30多年。这个发现对科学的推动是非常厉害的,这也就是依靠了卫星的信息获取功能。
再往下发展,科学家们就想,卫星发射上去之后,能不能把卫星当成一个自然星体去观察呢?这就讲到了导航问题。人类航海,一开始就是用北斗星来导航,通过测量北斗星的高度来换算出相应的地球纬度。有了人造卫星之后,能不能用它来导航呢?这个问题比较复杂。因为北斗星离人们很远,角度变化很小。此外,经过人们长期的观察,跟北斗星之间的相对位置是可以换算出来的。而人造卫星围绕地球转动很快,观察计算起来很难。所以带着这个问题,科学家们开始想尽一切办法,动了很多脑筋。
经过大量科学研究之后,科学家们在理论上把这个问题摸索清楚了。一颗卫星传递下来的信号,经过处理以后,与地球的圆面交叉以后,在地面上画个圆环。假设有两颗卫星,就画个圆环,两个圆环一定有两个交叉点,所以当你接到两个卫星的信号的时候,你一定在这两个交叉点的其中一个。假设你能接到三颗卫星的信号,那么第三颗星和这两颗星间又有一个交叉点,你所在那个交叉点一定是三颗星信号的'交叉点。就这样,利用天上三四颗卫星传下来的无线信号和地面的关系,经过一些复杂的数学处理以后,就可以做到精确定位。
但这又有另外一个问题:卫星围绕着地球在动,你怎么样保证随时随地都能看见四颗星呢?所以,光有四颗星是不够的,得围绕地球多打星。这样算来算去,得围绕地球做一个网,这个网里有24颗卫星。
这个理论是美国人先提出来的。美国的GPS卫星导航系统围绕地球发射24颗卫星,就可以保证在人类活动的大部分地区,任何时间地点都可以同时看到四颗星,可以满足导航定位的问题。
中国新闻周刊:美国GPS开始发展的时候,你就有所接触了吗?
孙家栋:那个时候,中国刚刚粉碎“四人帮”,改革开放初期。1979年到美国访问,就向美国总统提出来采购两个大项目,一个是通讯卫星,一个是遥感卫星地面接收站。后来,我第一次作为中国代表团成员,到美国去采购通讯卫星。代表团里还有中国科学院和广播电视部的同志。我们在美国停留40多天,和美国航天局的人接触,给我印象特别深。当时,GPS刚开始起步,他们给我们讲,GPS是要提供全球性服务的。事实上,GPS系统也是一步一步不断在调整和改进。一开始,GPS的目的性很强,就是为军事服务,但是办成了以后,美国人就渐渐发现民用领域的作用特别大。
中国新闻周刊:中国的卫星发展过程有什么特点?导航卫星又是如何起步的?
孙家栋:1970年中国第一颗人造卫星“东方红”号上天以后,我感觉国家对于航天事业的指导方针是非常明确的,可以归纳为四个字,就是发展“急用”和“实用”项目。当时,提出来先发展“尖兵”,也就是监控卫星。后来就开始研制返回式卫星。前者是信息传递,后者就是信息获取。在这个基础上,就开始搞通讯卫星,因为部队需要通讯。通讯卫星没上天以前,通讯就靠铁路边上的一排电线杆子。到了80年代初,就开始搞气象卫星。
80年代中期,有科学家开始反复探讨卫星导航问题,我印象最深的,是以陈芳允为代表提出的双星定位理论。结合我们国家的特点,经济实力的情况,以及在国际上的地位,科学家们在一块反复研究这个问题。得出的第一个意见是,我们国家在那个年代暂时还没有建设全球性卫星导航定位系统的需求。其次,要结合国家的经济实力,得有个长远的规划。根据当时中国的经济实力,如果要搞一个全球性的卫星系统,经济上难以承受。第三,那个时候的技术水平也难以保障,如果搞全球的导航定位,技术上需要克服很多困难。
但是,我们也认为,当时国家虽然没有全球性的需要,但从长远考虑,今后建立全球性的导航定位系统,对于本国经济发展一定是需要的。
中国新闻周刊:北斗系统现在开始推广民用,在应用方面,北斗系统面临什么挑战?
孙家栋:我们要给使用者树立信心,比如航天段的保证,不能说今天发六颗星,明天就坏三颗,那么谁还买你这个终端机?另外,地面管理等等也都是一套很复杂的系统,要对用户负责,出现问题要给予及时有效的反馈与服务。此外,不能对军用和民用区别看待。在和平时期,民用其实更重要。
总之,一定要让用户觉得方便可靠。GPS在市场上有如此大的份额,你不可能把他都挤出去。我的想法是,我们要加强和美国GPS的联系,尽量做到互操作,同时不影响我们系统的独立自主。也就是说,让我们的用户机既可以接受GPS的信号,又能接受北斗的信号,两个信号可以同时综合使用,提高精度。如果GPS搞“小动作”,可以把它关闭掉,我们自己的北斗可以独立工作。这种芯片要靠我们自己开发,别人是不可能给你开发的。所以,这里头需要有很多技术力量,要靠我们自己。不过,我想,要开发个芯片也不是什么难事。
我们使用的所有终端设备,要特别强调国产化。假如到了2020年,北斗的产值是四五千个亿,而其中有三千个亿是买外国的零部件回来装的,中国的附加值就一千个亿——咱们千万别干这个事。在这个问题上,国家要下决心。
关于北斗系统的应用,我感觉当前形势还是很好的,各级领导都开始认识到民用领域的重要性。我感觉再有个两三年时间,北斗系统基本组成一个区域网,到那个时候,北斗的应用会达到一个高潮。
材料一:
2015年,当我国第17颗北斗导航卫星准确进入倾斜地球同步轨道,地面成功接收到卫星下发的导航信号时,国家启动了我国北斗系统全球组网“三步走”的第三步——到2020年,北斗系统将实现全球导航定位。从此,时间与位置这一重要的战略资源,将牢牢掌握在中国人自己的手中。
让人惊讶的是,北斗导航卫星的“娘家人”,上海微小卫星工程中心的北斗团队,是一支非常年轻的队伍,三分之二的队员小于30岁。但他们踏实肯干,如果按照每天工作8小时计算,几乎每个科研人员一年都工作了400多天,扣除节假日,几乎把一年当作两年用。
长时间的加班,习惯性的自律,是这个年轻团队最大的特点。问他们坚持的动力,每一个人都有各自的答案。张筱娴和任煊是团队里的“90后”,他们去年从大学毕业加入团队,这一年发现有学不完的东西,“和去了外企的同学相比,每天都有新的收获。”沈叶锋在进中心之前,去过别的科研院所实习,在他看来,相比于很多传统团队,北斗团队有容错机制,总设计师鼓励年轻人创新、多试,允许在地面犯错,只要不把问题“带上天”。
“每一个新的型号过来,有想法的年轻人就可以去竞聘岗位。”沈叶锋说。确实,团队中很多年轻人,伴随着小卫星从无到有,已经成为独当一面的项目负责人。虽然加班很辛苦,但他们也在日复一日的坚持中,收获了在其它团队很难有的快速成长。
(取材于解放网)
材料二:
芯片等基础产品国产化是实现北斗导航民用领域规模应用的关键。当前,我国北斗导航定位芯片产业发展模式较为封闭,其发展在很大程度上受到企业自身资源、研发投入和人才水平等因素制约,很难凭借一己之力推动芯片核心技术水平的快速提升。我国卫星导航产业仍过度依赖美国GPS系统及产品,产业规模较小,同时自主创新能力不足,核心芯片技术研发和集成应用能力薄弱,发展我国自主可控的核心芯片迫在眉睫。在国内导航定位芯片市场研发企业多而散的情况下,无法与国外芯片形成竞争,芯片行业投资大、周期长、风险高的特点也决定了很难依靠一两家企业做大做强。
因此,我们需要新思路、新方法来推动国产北斗导航芯片综合实力全面提升。据《文汇报》报道,5月23日,深圳华大北斗科技有限公司正式发布了我国首个“北斗芯片开放平台”,将联合产业链多方研发资源,加快攻克北斗卫星导航系统核心芯片关键技术的瓶颈,促进国产北斗芯片的应用推广与产业规模化。
(摘编自《参考消息》2018年5月25日)
材料三:
2018上海国际导航产业与科技发展论坛上签署的“新时空智慧物流计划”,是上海北斗导航产业发展的一个新亮点。论坛上,上海势航网络科技有限公司与“三通一达”(申通、圆通、中通、韵达4家快递公司)、顺丰速运联合投资的蜂网公司签署战略合作协议,将为物流车辆提供搭载千寻位置高精度定位服务的车载终端,精度达到亚米级,实现对车辆的精准定位和导航。这一北斗导航应用项目有望解决困扰物流和快递行业的'痛点,提升物流效率。
(摘编自《解放日报》2018年12月23日)
在陕西省文物局唐景陵田野文物石刻保护试点,由于唐景陵范围广、周围环境复杂,如何对文物进行更好的保护成为管理的难点和痛点。当地管理部门利用北斗、遥感等技术进行文物保护,对文物巡查人员的巡查轨迹进行定位,在文物周边安装了北斗终端,对野外文物进行相应保护。同时采用卫星遥感技术对唐景陵保护区内地表自然、人文活动的情况进行动态监测,效率高且效果更好。
基于北斗导航技术,智慧的旅游平台的建设及旅游专用北斗终端的研制和推广应用也更加便捷。目前,以曲江文化旅游为主的智能导航讲解系统已经落地实施,楼观台、财神庙、大唐芙蓉园等景区都已实现基于北斗位置功能的自助导游、导览功能,共计投入3000台套北斗终端设备。
西安还与阿里云合作“城市交通大脑”,完成西安城市的大数据建设,将人工智能技术引入西安城市治理。“城市大脑”是基于时空基准的人工智能系统,北斗是我国自主研发的时空基准系统,以我们自己的时空基准系统为依托的城市交通人工智能系统,将为未来西安的交通缓堵、道路规划提供有力的决策辅助。
(摘编自《北斗导航赋能智慧化生活》,《小康》2018年12月中旬刊)
7.下列对材料相关内容的概括和分析,不正确的一项是(3分)
A.北斗团队有别于传统团队的独特机制鼓励团队中的年轻人不断创新和尝试,让他们拥有投身项目科研的热情和信心。
B.我国首个“北斗芯片开放平台”的发布攻克了核心芯片关键技术的瓶颈,为发展国产导航定位芯片提供了新思路和新方法。
C.西安市将北斗导航技术与大数据、人工智能相结合而建立的城市交通人工智能系统,将为未来城市交通管理提供范例。
D.北斗导航技术的研发重点在于应用,材料三中北斗助力智慧化生活,不仅更便捷,也解决了许多行业管理方面的难题。
8.下列对材料相关内容的概括和分析,正确的一项是(3分)
A.北斗的成功研发意味着中国人将时间和空间位置这些未来重要的战略资源已经牢牢掌握在自己的手中,不再受制于人。
B.北斗实现民用领域规模应用的关键在于芯片等基础产品国产化,受多方因素制约,这需要聚合产业链多方力量,共同研发。
C.目前北斗导航技术的应用主要集中在终端集成、运营服务等环节,这表明我国卫星导航产业的发展尚处于初级阶段。
D.材料二和材料三中,北斗导航系统无论在核心芯片研究还是大众消费领域规模化应用方面都已经取得许多突破性的成就。
9.以上三则材料,报道的角度和侧重点有什么不同?请结合材料简要分析。(6分)
7.(3分)B(未然变已然,原文是“加快攻克北斗卫星导航系统核心芯片关键技术的瓶颈”。)
8.(3分)B(A项,原文为“将牢牢掌握在中国人自己的手中”。C项,“这表明我国卫星导航产 业的发展尚处于初级阶段”于文无据。D项,“都已经取得许多突破性的成就”错误。)
9.(6分)材料一从北斗研究团队的角度,侧重报道科研人员的工作热情和实干精神;材料二 从北斗导航定位芯片产业发展的角度,侧重报道我国芯片行业发展存在的问题;材料三从北 斗民用方面规模应用的角度,侧重报道北斗导航技术给相关领域带来的新变化。(每点2 分,意思对即可)



