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他带队打造了大气“超级CT”,国外科学家想不通:怎么做得比我们快
发布日期:2020-10-20 来源:上观新闻

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  他没有留过学,也没有出国深造过。就是这样一位“土博士”,带领团队在全球首次实现静止轨道大气高光谱垂直探测,为大气拍“CT”。过去中国向国外卫星要气象数据,现在中国的卫星数据成了国际气象界迫切需要的。


  他没有换过工作,也没有过跳槽的念头。正如他30年来只执着于一件事情——做中国最需要的科研。


  实干见物。他就是中国科学院上海技术物理研究所所长丁雷研究员,日前荣获上海“最美科技工作者”。


  顶着巨大压力,整整24天,“泡”在实验室里


  丁雷喜欢看科幻电影。《星球大战》中,两个秒速几公里的物体可以在空间实现精准对接。后来,他与卫星打交道后,才深知这有多么难。


  一开始做气象卫星光学载荷,他们对标的是国外,后来发现指标并非越高越好。欧洲平原多,而中国山地多,临时灾害也多,有许多局部小气象,这就要求不仅光学载荷分辨率要高,还要系统响应快。瞄准中国的需求,做最需要的科研,这是丁雷从科研起步阶段就铭记在心的。


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风云三号D星中分辨率光谱成像仪获取的全球台风监测图


  2008年5月风云三号A星发射升空,技术指标与世界同期先进水平相当,我国气象卫星技术步入国际领先行列。作为“风云三号”卫星副总师,丁雷领衔研制了中分辨率成像光谱仪,这是世界上首个能够获取250米分辨率红外分裂窗区的成像仪,从而可以更精确地探测陆、水、云的温度。成功的背后,于他而言,是刻骨铭心的一段日子。当时,我国航天专家发现太空高能粒子对存储芯片有危害,为确保质量,卫星总体要求更换芯片,这需要对载荷的核心电路进行重新设计。当时,其他设备都已进入发射基地,整装待发。顶着巨大的压力,整整24天,丁雷和同事“泡”在实验室里,一鼓作气完成了从新方案设计、加工、调试、验证、试验和系统性能测试等工作。


  只能用“土法子”,一点点手工做出来


  早在20年前,科学家就提出了一个设想,能否为大气拍“CT”,测出每一层的温湿度。这无疑是红外光谱技术的一场革命,美国、欧洲等发达国家都在朝这个方向努力。但到了2006年,由于技术难度过大、所需经费太多,美国宣布放弃,欧洲也延迟了计划。


  20年如一日,丁雷带领团队“啃”下了“最难的骨头”,国际上率先在35800公里高轨道对大气高精度高光谱垂直探测,“切片数”实现了1500层以上,每4小时能传回一张地球全幅云图,对中国区域可实现每5分钟一次的观测覆盖,最高分辨率从1.25公里提高到500米。欧美科学家认为,中国的大气垂直探测仪是实现世界气象组织2040愿景的第一台载荷,为更精细预测灾害性天气提供了全新技术手段。过去中国向国外卫星要气象数据,现在中国的卫星数据成了国际气象界迫切需要的。


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  “中国怎么做得比我们快?”国外一些科学家想不通,大气垂直探测仪并没有现成文献和成功先例可以参考。但他们不知道的是,丁雷和团队成员为之付出了多少努力。“电影《魔戒》里的剑,并不是电脑特效,而是制作人员自己打磨出来的。这就好比我们做大气垂直探测仪,只能用‘土法子’,一点点手工做出来。”丁雷说,今年大年初一,整个团队是在实验室度过的。过去的十多年,这就是团队的常态。“只有把时间和精力投入进去,才会有所收获。”在他的影响下,团队成员齐心协力、共克难关。


  当时学红外物理的研究生同学,只有他一个人留下做科研


  30岁时,丁雷就是7千万元科研项目的负责人。实干见物,是上海技术物理研究所一直传承的朴素“所风”。不唯论文,在这里早就是个传统,有能力者就会有更大的平台。


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丁雷(左二)和团队成员在一起。季俊辉 摄


  52岁的丁雷是土生土长的上海人,他的同学中鲜有从事科学研究的,就连当时学红外物理的研究生同学,大多出国或进了外企,只有他一个人留下做科研。


  尽管苦和累,他却乐在其中,能够有机会做中国最需要的科研,为老百姓做点事情,还能得到国际上的认可,他认为值得。(作者:黄海华)