2015年1月6日 星期二

姜景山:錢學森是我國航天遙感事業最早倡導者

「微波攝像是有廣泛應用的,值得我們去開創。說到開創,我的思想不禁回到四十二年前!當時我們幾個人認為火箭是值得發展的,但在當時火箭發動機技術和火箭技術還不成其為一門科學技術,從物理、化學、力學、機械工程、自動控制也有不少可以利用的東西,但未綜合成一門學問。這種情況和微波攝像的當前情況很相似。但四十二年後,火箭技術不是創立起來了嗎?不是成了偉大的事業了嗎?」

這是1979年3月14日錢學森給姜景山的一封回信中的一段話。

在中國工程院院士、中國科學院空間中心研究員姜景山的辦公室裡,《科學時報》記者見到了這封珍貴的書信。這封信對中國的遙感事業的發展可謂意義深遠。

「很多人都不了解,我國的空間探測和對地探測事業,錢老都是最早的倡導者和積極推動者。」姜景山說。



遙感是未來航天的主要任務

上世紀60年代,國際上出現了一個新的科技領域--「遙感」,當時被稱作Remote Sensing。美國的氣象衛星Tiros、Nimbus上就搭載了遙感儀器。

「當時我們都不知道『Remote Sensing』應該怎麼翻譯,當時已有Telemetry被譯為『遙測』,為避免與之衝突,我將『Remote Sensing』譯為『遠測』,但錢老深思後認為翻譯成『遙感』更為確切。」姜景山回憶說。

當時以錢學森、王大珩為代表的一些具有戰略眼光的科學家立即意識到這是一門新興的、前沿性的、戰略性的科技領域。他們從自己的專業及國家需求和航天技術能力等方面入手,進行了廣泛調研,並向中央寫信,力主開展這一領域的研究。

事實上,早在1970年東方紅一號衛星發射成功後,錢學森就開始思考要在我國發展科學衛星。繼東方紅一號之後,我國就陸續發射了實踐一號、實踐二號等科學衛星,然而,這些衛星主要是進行空間環境、空間科學的研究,它們依然做不到對地觀測。

「我國以前沒有在衛星上進行對地觀測。」姜景山說。

錢學森說,衛星上天做甚麼?衛星發射首先應該解決地球的問題,所以要發展空間探測技術,然後才進一步往上發展。要發展空間探測技術,其中最主要的就是發展遙感技術。

錢學森認為,遙感是一門新興的技術科學,衛星上天後,遙感技術將成為對地觀測的主要探測手段,也是未來航天的主要任務。而且它能把其他領域帶動起來,應當像在20世紀50年代抓電子技術那樣作為迫切的領域來抓。

但錢學森同時提出,發展遙感要有一個很好的規劃。錢學森說:「沒有遙感技術怎能發展資源衛星?還是花幾年時間,如到1980年突破遙感技術,然後再考慮資源衛星等問題。氣象衛星、海洋衛星、地震探測及軍用偵察等都需要發展遙感技術。」他甚至詳細論証了規劃應包括的內容等。

姜景山介紹:「由於沒有遙感技術,無法實現對地觀測,以前我們對地球的認識十分局限和淺顯,是站在廬山看廬山,從而不識廬山真面目。」

從1971年開始,以錢學森、王大珩為首的科學家開始積極倡導在我國發展遙感技術。1975年,國防科委決定召開全國遙感規劃籌備會議,由錢學森親自領導,以王大珩為顧問,組成規劃小組。會議於1975年在北京通縣召開,又稱「通縣會議」。會議歷時兩個多月,最終制定了我國遙感技術發展規劃草案。

「這是我國遙感事業的開始。」姜景山說。

  


「他用親身經歷鼓勵我」

1975年的通縣會議包括微波、可見光、紅外、探測總體幾個大的部分的內容。其中,姜景山主要代表當時的第七機械工業部(現已分為航天科工集團公司和航天科技集團公司)參加此次會議,並負責起草微波遙感的規劃。

3個月的會議讓姜景山對微波遙感有了更深的認識,他認為,微波攝像是唯一能實現全天候實時的環境檢測技術,應當著重發展。

不幸的是,通縣會議很快被定為科技界的「右傾翻案」的一個典型,王大珩也因此受到批判,規劃一時受到了衝擊。

「我們所有的工作只能轉入『地下』。」姜景山說,相關單位仍在暗地裡推動《規劃草案》。

1976年,姜景山大膽給錢學森寫了一封信,向錢學森提出重視抓「微波遙感」的建議。姜景山在信中還將自己的一篇關於微波遙感技術的論述--《微波輻射計》寄給錢學森。

很快,姜景山就收到了錢學森的回信。1976年8月4日,錢學森在信中說:「用甚麼名稱?能不能用『攝像』』,我們可以系統化,如γ攝像、X攝像、紫外光攝像、可見光攝像、紅外光攝像、微波攝像。甚至可以擴展到超聲波攝像。一種攝像技術之中,根據檢錄和顯示方法的不同,也可以分成幾支……」

「我真沒想到錢老會對我這樣一名普通科技人員的建議如此重視。」姜景山說。信中,錢學森還希望姜景山能把他的文章全部寫出來備用。

1977年1月,姜景山依照錢學森的意見寫了《關於重視抓「微波攝像」」的建議》一文寄給了錢學森。

1979年2月18日,錢學森致信姜景山,希望他能將《微波輻射計和微波遙感技術》和《微波攝像》合成一篇文章,詳細闡明微波攝像技術的意義、實現的途徑、現有的工作基礎和進一步開展工作的建議。錢學森甚至給姜景山擬好了提綱。他在信中說:「我希望你能認真對待,寫好這篇微波攝像技術的文章,作為開展工作的一個重要步驟。」

1979年3月14日,錢學森再次致信姜景山,指出:「微波攝像是有廣泛應用的,值得我們去開創。」他甚至感慨:「「說到開創,我的思想不禁回到四十二年前!當時我們幾個人認為火箭是值得發展的,但在當時火箭發動機技術和火箭技術還不成其為一門科學技術,從物理、化學、力學、機械工程、自動控制也有不少可以利用的東西,但未綜合成一門學問。這種情況和微波攝像的當前情況很相似。但四十二年後,火箭技術不是創立起來了嗎?不是成了偉大的事業了嗎?」

錢學森回憶說:「我們當時的做法是收集資料編寫專門書,後來在1946年就用這個材料教了研究生班。經過增訂,1946年內還印發了,其內容到現在也還站得住。」因此,他建議姜景山「下功夫把《微波攝像》擴充成為一本專著,收集有關資料,加上自己的設想,組成一部比較全面的工作參考書」」。

「錢先生以自己的親身經歷來鼓勵我,我真的很感動。」姜景山說。

在錢學森的建議下,1981年,姜景山前往美國堪薩斯大學學習,師從RK Moore教授。1983年,他學成回國,前去看望錢學森。錢學森對姜景山提出了新的要求,「他希望我能繼續完成微波攝像的工作,並盡快推動應用」。

1985年,姜景山將遙感儀器正式安裝在飛機上,成功實現對洞庭湖洪水的實時監測。從1986年起,他還系統地研究了我國遙感監測自然災害技術系統,提出並建立的自然災害實時監測的遙感信息「機-星-地」實時傳輸系統成為我國突發性災害監測的重要手段,並在我國率先進行航天微波遙感技術發展工作。1991年,姜景山出任我國載人航天應用系統技術論証組副組長,載人航天應用系統副總指揮兼「神舟四號」主載荷—多模態微波遙感系統主任設計師,將多模態機制首次採用到「神舟四號」飛船上,實現了筆形波束散射計海洋風場測量新機理。該系統2002年12月發射成功,在軌期間系統工作正常,獲取了大量有效數據,實現了我國航天微波遙感零的突破,大大推動了我國微波遙感衛星的發展。

「現在,我們已全部掌握微波遙感的四個模態。」姜景山介紹,包括高度模態,用於測量海面高度;輻射模態,用於測量海洋的海面溫度等;散射模態,用於測量海洋風場;成像雷達。微波遙感已在我國形成了一個從理論到工程到應用的完整技術體系,大大推動了我國氣象衛星、海洋衛星、資源衛星及其他形式的遙感衛星、載人航天應用及探月工程科學探測的發展。

「錢學森在整個我國航天工程系統及其應用方面,都作出了不可磨滅的貢獻。如果沒有錢先生當年的戰略眼光,我真不敢想象今天中國的遙感事業將會是甚麼局面。」姜景山感慨說。


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魔法科高校的錢學森

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