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作者： 记者 唐琳 来源： 发布时间：2016-8-19 15:30:3
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2015年新年到来之前，一则消息犹如一枚重磅炸弹，引发全球量子物理界关注。
经过5年的研制，由中国科学家完全自主研发的世界首颗量子科学实验卫星，已完成关键部件的研制与交付，卫星预计在2016年下半年发射，在轨设计寿命为两年。
之所以说这个消息重磅，是因为鉴于量子科学实验卫星的科学目标非常前沿，科学技术难度大，虽然国际上若干发达国家也都纷纷摩拳擦掌，对这一领域发起了挑战，但在将量子科学实验送入空间方面，此前还没有先例。
如果将全球量子通信技术攻关比作一场竞赛，中国的起步显然并不是最早的。但是，如今中国已牢牢掌握具有世界领先水平的尖端技术，并开始领跑世界。
这一跨越式发展得以实现，与一支数年如一日、兢兢业业为中国量子科学实验卫星贡献力量的卓越的管理团队和科研团队密不可分。
凝心聚力 统筹协调
借助卫星开展的空间尺度量子科学实验,既有科学实验的前沿性和创新性，又有航天工程的强系统性和高风险性。为此，万博体育官网-中国足彩网￥app平台:在2012年初借鉴以往我国航天工程经验并充分考虑科学研究与实验的特点基础上，任命了项目首席科学家和工程两总（总指挥和总设计师）为核心的工程总体。随后，万博体育官网-中国足彩网￥app平台空间科学战略性先导科技专项的总体单位——万博体育官网-中国足彩网￥app平台国家空间科学中心组建了工程总体办公室，作为工程总体的具体办事机构。
从卫星工程立项到星箭“整装待发”，工程总体就像一支乐队的指挥，团结带领着整个工程队伍，紧紧围绕工程目标和科学目标，统筹协调、精准发力，奏出一支激昂的“量子星”进行曲。
对于航天工程来说，质量第一是基本原则，但对科学发现来说，只有第一没有第二，因此必须“两手抓”“两手硬”：既要质量也要进度。为此，工程总体深入一线、靠前指挥，对于研制过程中的重大问题及时了解、及时决策。
有效载荷指标要求高、难度大、人员新，是整个工程的重点和难点。工程两总不满足于听汇报，而是经常直接参加有效载荷的技术讨论和问题分析。在研制人员遇到问题，产生困惑或担心时，工程两总往往会鼓励大家实事求是、积极面对，即使在正样阶段发现质量问题时，亦是如此。
万博体育官网-中国足彩网￥app平台国家空间科学中心主任、中国空间科学先导专项科学卫星工程常务副总指挥吴季曾说：“在地面发现的问题都是上帝送给我们的礼物！”他用幽默的语言鼓励大家放下包袱，积极解决问题。工程总师徐博明还指导大家“讨论问题要从基本概念出发；分析问题要有系统观点；解决问题要用数据说话”。
在卫星整个研制过程中，发生大小问题上百个，研制队伍始终坚持严格按照工程总体的要求及时报告，并按照航天标准进行问题归零。有效保证了研制质量，同时也因决策及时避免了进度的无谓拖延。
对于影响任务成败并且是量子卫星特有的关键技术，工程总体从立项之初就组织相关单位聚力攻关，并请国内相关专家共同把关。
在工程方案阶段就提出并确立星地光路对准、偏振态保持与星地基矢校正、量子纠缠源作为工程总体级三项关键技术，并安排具体责任单位牵头开展攻关，同时组织专家参与技术方案、验证试验和验收评审。
在工程初样转正样的关键时机，工程总体又组织开展了独立评估工作，并邀请了20多位国内航天界权威专家，对“姿控及星地光路对准技术”“光学膜系和专用光电器件的空间环境适应性”等六方面工作进行风险评估，与一线研制人员进行深入沟通，共提出专家建议173条，有力保障了卫星研制的质量，降低了后续风险。
量子卫星在轨实验是天地一体化的科学实验，如何将天上的卫星与地面天南地北的多个光学站和通信站组成一个有机的整体，使全部参试人员步调一致配合完成从星地对准、光子传输到科学数据的双向传输和计算整个科学流程，工程总体从方案阶段就组织各大系统讨论在轨实验的方案、指标、流程与分工，在初样和正样阶段持续跟踪相关试验，并组织开展了大系统联试，验证了整个流程和全部参试设备、人员的协调性。
在整个过程中，工程总体时时与各系统人员沟通交流，一旦发现有不协调不统一的问题，就及时组织讨论会或协调会。在会上，各单位参研参试人员经常争得面红耳赤，一名后来加入团队的人员在参加第一次讨论会时，对会议讨论民主而“激烈”的氛围感到很惊讶。不过，会后大家都是心情愉快、谈笑风生的互道别离，带着各自明确的任务踏上征程。
由无到有 领跑世界
由中国科学技术大学、万博体育官网-中国足彩网￥app平台上海技术物理研究所，以及上海微小卫星工程中心三方组成的卫星系统研究团队，堪称是一支以优秀领军人才为核心、以来自多学科领域的优秀青年科技人才为学术骨干的、始终瞄准国际研究前沿热点问题进行开拓创新的、稳定的科研队伍。
团队成员的研究方向覆盖众多学科，包括量子信息、量子光学、物理电子学、电子工程、光电探测、自动控制、应用光学、卫星技术、材料与器件、机电一体化、天体测量、图像处理以及项目组织管理等等。
在这支堪称“全明星”阵容的联合作战团队中，各个单位分工合理，任务明确。
在卫星系统中，中国科大潘建伟团队主要负责量子纠缠源、量子实验控制与处理机等有效载荷以及量子密钥通信机和量子纠缠发射机核心量子单元研制；上海技物所基于在空间激光主动探测、空间运动部件研制与控制等方面的深厚技术基础，主要负责空间光跟瞄技术攻关；作为卫星系统总体承担单位的上海微小卫星工程中心，则专门成立型号办公室并组建研制队伍，负责量子卫星的型号研制和组织实施工作。
虽然这支队伍仅由百余人组成，但它却坚定地撑起了整个量子科学实验卫星的卫星系统研究任务。
卫星系统团队前期的主要任务是为空间尺度量子实验开展关键技术攻关以及外场试验验证；后期任务则是在空间科学先导专项的组织领导下，进行量子科学实验卫星的工程化研制，主要包括研制量子科学实验卫星的四个有效载荷，解决有效载荷工程实现中的技术问题，保证研制产品的高可靠性与性能，以满足科学家提出的天地量子科学实验要求。
但这从来就不是一条坦途。卫星研制是一个系统化工程，尤其是量子科学实验卫星。迄今为止，国际上还没有任何一个国家能做到在空间开展量子科学实验。做第一个吃螃蟹的人，就意味着没有任何前人的经验可以借鉴，只能靠自己在摸索中前进。
然而天地量子科学实验非常复杂，对天地实验设备要求也超乎寻常的高。在空间载荷方面，卫星与地面站的微弧度高精度跟瞄、近衍射极限量子光发射、高保偏量子信号偏振调制、高精密量子纠缠光源的航天工程化等方面，都存在团队需要突破的技术瓶颈。
针对这些技术难题，量子科学实验卫星系统团队按照专项技术进行攻关处理：首先进行技术可行性论证，然后设计攻关方案，再根据攻关方案开展理论分析、实验验证、重复迭代等，最后对关键技术进行总结，形成了一整套科学的攻关流程。在攻关过程中，研究团队从无到有，一方面吸收采纳国内外的相关先进成果，另一方面进行一系列的自主研究，终于不负众望，在众多关键技术上取得了国际领先的成果。
以高保偏量子信号偏振调试为例，研究团队结合上海技物所镀膜专业室的优势，在镀膜工艺上进行大胆突破，实现了上万比一的分色片镀膜。另外又采取相位延迟互补、残差补偿、小角度入射等多个设计手段，成功将整机的偏振提高到300：1以上，这在国外已报道的文献中从未被提及过。
最大的难题永远是下一个，这已成为卫星系统团队的共识。不满足已有成绩，继续迎接挑战，成为研制工作中的主旋律。
由于市面上现有的单光子探测器无法满足空间的高辐射环境要求，为此，研究团队先从基本物理特性入手，在载荷资源和器件本身特性最大允许范围内，提出了通过降低单光子探测器工作温度、增加探测器屏蔽厚度等技术解决该问题。随后，参研人员在实验层面经过艰苦攻关，通过欧洲质子加速器辐照测试，发现降低单光子探测器工作温度和增加探测器屏蔽厚度的技术可有效增加单光子探测器在轨工作寿命，最终攻下了这个堡垒。
除了载荷系统上的攻坚克难，中国科大团队、技物所团队以及上海微小卫星工程中心团队，从相识之初的理念差异到相互学习后的有机融合，这一转变至今还为大家所津津乐道。
科学家总是会要求理论上最优，提出的需求往往会在项目进展过程中发生变化，设计上喜欢有多个主备选项；而工程团队则希望一开始就确定输入与需求，在研制过程中一般不要更改。
“一开始大家肯定不太适应，但随着合作时间的增长，大家逐渐取长补短，比如科学家学会了工程管理的一套规章制度，做事有依据、有规程；工程团队则学会了更多的理论分析能力，从� |
