洪晓瑜:勇创世界先例,为“嫦娥姑娘”指路引航

  • 2023年03月17日
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洪晓瑜,男,1961年出生于福建省南安市蓬华镇大演村,bat365在线平台1978级物理系校友。博士学位,研究员、博士生导师

人物名片


    洪晓瑜,男,1961年出生于福建省南安市蓬华镇大演村,bat365在线平台1978级物理系校友。博士学位,研究员、博士生导师。现任中国科学院上海天文台研究员。曾担任中国科学院上海天文台台长,我国嫦娥探测工程和首次火星探测VLBI测轨分系统的总指挥。


洪晓瑜参与嫦娥一号测控任务


01

缘起物理,为梦想执着追求的厦大人


    在洪晓瑜童年时,他的父亲送给了他一套《十万个为什么》,这套被翻来覆去地看了很多遍的书成为洪晓瑜的自然科学启蒙老师,激发了他对自然科学产生了浓厚的兴趣。1976年,洪晓瑜高中毕业。彼时高考尚未恢复,洪晓瑜回到家里务农,喜欢钻研的他曾自学木匠工艺,把木雕做得栩栩如生。他经常听父亲和村里同辈的大学生讲有关大学的故事,对大学的生活心驰神往。在恢复高考后,洪晓瑜毅然决定参加高考。说起这段经历,洪晓瑜充满自豪地说:bat365在线平台一直是我小时候向往的大学,高考的科目中,我物理考得最好,于是厦大物理系就成为了我的第一志愿。自此,洪晓瑜开启了一段与厦大物理不解的情缘。


    四十余载时光流过,在厦大读书的见闻依然让洪晓瑜难以忘怀。初入厦大,洪晓瑜便被深深吸引。美丽的芙蓉湖、上弦场,良好的人文环境,老师们的教学热情,让洪晓瑜更加珍惜厦大的学习机会。与同年段的同学相比,洪晓瑜的年龄比较小,社会阅历也略显不足,但在物理学习方面他十分自信,也十分投入。为了上课更好听讲,他提前去教室占座;为了借到想看的书籍,他早早到图书馆排队借书;为了学好英语,他抄写英语卡片随身携带背诵。在当时,流传着“学好数理化,走遍天下都不怕”的观念,谢希德等老科学家锲而不舍的精神也鼓舞着每一位厦大学子,这样良好的学习氛围也让洪晓瑜更加专心地投入到学习中,收获颇丰。


    学高为师、身正为范,物理系的老师们也给洪晓瑜留下了深刻的印象。老师们的博学多才与精彩的讲授令洪晓瑜十分钦佩,教授《力学》的强仲安老师和教授《电磁学》的李俊达老师、教授《热学》的谢茂魁和陈天择老师, 以及教授《光学》的李文裕老师等等,他们生动热情的教学让他对高中就已初步了解的物理定律的来龙去脉有了更加深入的了解,也培养了他对物理的浓厚兴趣。在四大力学的学习中,教授《理论力学》的卢启良老师,教授《电动力学》的林能在老师、教授《量子力学》的陈悦老师,和《热力学与统计物理》严子浚、陈丽璇老师等等,他们渊博的知识,丰富的教学经验,以及前沿研究领域的介绍,为他打下了扎实的物理基础,对他后来从事科研工作产生了很大的影响。教授《狭义相对论》的叶壬癸老师让他对宇宙的时空观有了全新的认识,也为洪晓瑜以后从事天文研究打开一扇启蒙之窗。刻苦的学习状态,再加上良师的引导,洪晓瑜在厦大读书期间打下了坚实的数理基础,也坚定了对物理学的热爱。


02

仰望星空,为热爱求知探索的天文人


    面对自然科学,洪晓瑜始终保持着探索求知的态度。从厦大毕业后,洪晓瑜来到重庆长江轮船公司担任教师。他利用工作之余认真复习,顺利考入了北京大学天体物理专业攻读硕士。


    初次接触天文学专业,有一些基础课程在本科阶段并没有学习过,有很多名词术语、基础知识需要重新学习。扎实的数理基础让他在陌生的领域中快速入门,研究很快便步入了正轨。在北大的学习研究中,洪晓瑜对天体物理产生了浓厚的兴趣,也克服了重重困难。他坦言:“物理规律的发现需要通过长期的观测积累,再根据实际的情况,将观测的结果总结为一个理论公式,这是一个长期艰难的过程。”


洪晓瑜在进行科普讲座


    硕士毕业后,洪晓瑜来到中科院上海天文台攻读博士,投入到射电天文的相关研究中,从一位学习者转变为了科研工作者。“天文学的研究是很艰辛的,但也能为我们带来许多乐趣。我们要学习前辈那种刻苦钻研的精神。”洪晓瑜始终坚持着这样的信念走在科研道路上,突破了一个又一个的学术难题,取得了许多学术成果。


    在洪晓瑜看来,天文学的研究能让我们对宇宙有更多的了解,观测浩瀚的宇宙,不仅需要理论知识,还需要很多新技术方法和高精尖大型仪器设备。其中的诸多新技术也能够为国家、为社会在其他领域做出很多贡献。怀揣为国家和社会作出贡献的理想,博士毕业后的洪晓瑜留任上海天文台,一直致力于射电天文技术与应用的研究。他先后参与了多项科研项目与国家重点工程,他与团队主导的VLBI技术在国家许多重大项目中都起到了重要的作用。


洪晓瑜(右三)与上海天文台“天马”望远镜



03

追求卓越,为探月攻坚克难的航天人


    21世纪初,我国探月工程刚刚起步,遇到了许多瓶颈,其中一个困难就是卫星测控的问题。当探月卫星飞入深空,如何获得卫星的准确位置与状态,如何判断卫星的轨迹是否合乎预期轨道,这些信息都需要测控技术来完成。而当时国内的测控技术还不成熟,测控距离无法满足探月的需求。利用现有条件改造测控技术成为探月任务的当务之急。时任上海天文台副台长的洪晓瑜就接到了这样不寻常的任务——用不到三年的时间,改造用于天文观测的VLBI技术,应用到嫦娥卫星探月的测轨任务中。


    在天文观测里,VLBI能够实现远距离的深空观测,高精度的技术完全可以胜任嫦娥卫星的测轨任务,但这样的改造尝试,在世界范围内还是第一次。回顾VLBI技术应用在航天的这十几年走过的艰辛,洪晓瑜仍历历在目。


洪晓瑜(前排中央)与首次火星探测任务参试人员


    研发初期,洪晓瑜的团队遇到的第一个问题就是天文观测设备老旧。科研任务允许失败,重复进行观测实验,但卫星发射却必须要有十二分的把握,一旦某个关键点失败,就意味着整个航天任务失败。面对高要求的探月工程,现有设备的可靠性与精确度远远不够。除此之外,卫星的测控对时效性的要求极其严格。在平时科研中,观测数据回传之后需要几个月的数据处理,最终得出实验结果,而卫星测控要求在很短时间内就要将数据处理完毕发送至指挥中心,以往的工作方式完全不能满足卫星测控的需要。同时,为了在调度中更好沟通,需要使用简练的调度语言。由于缺少相关训练,语言习惯也与平时的科研不同,一开始团队成员都难以开口,无法有效沟通。在这样硬件条件不足、工作习惯冲突的情况下,洪晓瑜与团队成员不断探索、刻苦攻关,经过多次培训,最终圆满地完成了国家赋予的任务。


    20071024日,嫦娥一号卫星发射升空,经过18天飞行,最终进入环月轨道。由上海天文台牵头、首次为卫星做测轨工作的VLBI技术,与中国国家航天测控网一起完成了嫦娥一号卫星的精密测、定轨任务。这也是国际上首次将VLBI任务应用至航天发射的测轨中。


    探月工程实行“三步走”战略,分为绕月飞行、落月探测、采样返回三期工程,我国首次火星探测工程则一步实现绕与落,配合火星车探测。目前探月四期工程的嫦娥六、七、八号以及小行星探测的天问二号也正在准备当中。对洪晓瑜来说,每个阶段都有新的挑战。在每次任务发射时,为了让VLBI观测任务顺利进行,他与科研人员们夜以继日轮流值守工作台,进行卫星观测,不断提供各项卫星数据,保证卫星飞行轨道的准确。但他心中最困难的阶段依然是嫦娥一号的任务,翻过这座大山后,随着经验的逐渐积累与队伍的成长,他也变得越来越得心应手,不再像当初那般紧张。


洪晓瑜为“嫦娥五号”VLBI测控任务动员会作报告


    回首为探月工程服务的近二十年,洪晓瑜谦虚地说道:“在我国的航天工程中,我是一名参与者,也是一名见证者。以前看我国发射卫星,北京指挥中心在喊‘54321发射!那时只觉得高兴,没有太多体会。参与工程后,北京航天局中心调度的声音传到我们指挥中心,与我们互动对话,当真切地参与其中时,感悟是不一样的。从嫦娥探月到天问深空探测,洪晓瑜与他的团队承担了每一次发射的测轨定轨任务;从变轨、绕月、落月,到月面起飞、月球轨道交会对接,在这一系列复杂、关键、高难度的任务中,洪晓瑜团队以及VLBI技术发挥了不可替代的作用。洪晓瑜感慨到:“我国的航天事业在持续发展,队伍也越来越壮大,而月球探测与火星探测也是天文研究的一部分,这项工作相当于将二者有机地结合起来。”


    从“探月”到“奔火”,可以说,射电天文这一基础科学领域的长期积累在国家重大工程中的突出贡献已经得到了高度认可。2019119日,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在北京人民大会堂会见探月工程嫦娥四号任务参研参试人员代表,而洪晓瑜也作为代表之一。洪晓瑜也期待着在探月四期,以及深空探测的后续任务中,能进一步提升射电天文观测技术,为探索宇宙空间做出新贡献。


洪晓瑜回到bat365在线平台物理学院做报告


洪晓瑜参与中国科学院上海天文台-bat365在线平台天体物理联合中心揭牌仪式


    作为一名厦大人,洪晓瑜一直情系母校,心系厦大学子的成长。20141231日,上海天文台-bat365在线平台天体物理联合中心成立,洪晓瑜作为上海天文台台长参与揭牌仪式,推动了双方的合作与交流,助力厦大天文学科的发展。20191031日,洪晓瑜回到母系,为同学们做了题为《我国的探月工程及天文望远镜在其测轨的应用》主题报告,讲述了中国探月工程从立项之初到嫦娥四号成功发射的艰辛历程,并鼓励同学们努力学习,积极参与到国家重大战略需求中。202246日,在重温习近平总书记致bat365在线平台建校100周年贺信暨与时俱进建设世界一流大学再动员大会上,洪晓瑜作为校友代表发言。在发言中,他深情说到:“母校的优良校风激励我一路向前,在国家科技事业的发展中奉献厦大人的智慧与力量。”


    “宇宙实在太大了,我们的地球在一个很小的角落里面,我们对宇宙的探索是永无止境的。” 洪晓瑜感慨国家的科技与航天事业的快速发展,创造出很多机会来建造更大型的望远镜,现在国家具备更好的条件来自主开展一些天文研究,实现一些以前想都不敢想的事情。作为一名厦大人,一名有着执着追求的科学家,洪晓瑜将秉持自强不息,止于至善的校训,继续在天文学研究的道路上不断前进,为我国的航天事业做出更大的贡献!


洪晓瑜接受线上采访




原音回放


    “坚持一整天从非常遥远的天体拍到一张星图,兴奋度比你拍一张好看的照片要强很多。同理,为什么你会热爱一门学科?因为你可以从艰辛付出的过程当中,得到很多这种令人兴奋的回报。”




| 学生记者 何浩冉

| 来源于网络

指导老师 | 李阳、许雯雯

审稿 | 欧阳桂莲 校友总会秘书处