摘要：大众新闻客户端重磅推出“行动派·院士访谈”大型融媒报道栏目，邀请院士紧扣三中全会精神，结合山东实践，深度解析各领域高质量发展，从而汇聚各方智慧力量，一起来做“行动派”。本期采访俄罗斯自然科学院院士、英国皇家学会工艺院院士、山东省空间碎片监测与低轨卫星组网重点实
【编者按】大众新闻客户端重磅推出“行动派·院士访谈”大型融媒报道栏目，邀请院士紧扣三中全会精神，结合山东实践，深度解析各领域高质量发展，从而汇聚各方智慧力量，一起来做“行动派”。本期采访俄罗斯自然科学院院士、英国皇家学会工艺院院士、山东省空间碎片监测与低轨卫星组网重点实验室首席科学家、高端装备数字孪生与可视化遥操作山东省工程研究中心技术带头人赵正旭。
【院士档案】赵正旭，1960年2月生，山东青岛人，俄罗斯自然科学院院士，英国皇家学会工艺院院士（FRSA），主要从事航天测控、空天信息工程、计算机科学与虚拟现实技术及应用等方面的研究，研制的TDS深空探测系统，是国内唯一的航天测控可视化飞行控制与指挥系统，近年来先后参加50余次国家载人航天、探月工程及深空探测工程的实时可视化飞行控制与指挥任务。
完善推动新一代信息技术、人工智能、航空航天、新能源、新材料、高端装备、生物医药、量子科技等战略性产业发展政策和治理体系，引导新兴产业健康有序发展。
──《中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定》
探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。随着航天科技的不断创新，中国的“问天之路”正越走越深远。近日，围绕航天测控核心技术攻关、空天信息发展的现状、挑战以及年轻科研人才培养等，大众日报·大众新闻记者日前专访了俄罗斯自然科学院院士、英国皇家学会工艺院院士、山东省空间碎片监测与低轨卫星组网重点实验室首席科学家、高端装备数字孪生与可视化遥操作山东省工程研究中心技术带头人赵正旭。
飞船在太空轨道上运行，而太空中又没有架设摄像机，地面控制人员是如何在第一时间看到飞船飞行实况，如何知道它的飞行姿态、角度的呢？普通大众在直播中看到的飞行、交互对接等画面又是来自哪里呢？
青岛理工大学机械与汽车工程学院教授赵正旭带领团队研发的深空探测实时三维可视化系统，回答的正是这一问题。
“飞行器运行过程中有轨道，但是通过数学算出来的理论轨道与实际运行轨道有误差，它的姿态、角度、位置会发生偏离。就像我们开车需要看导航画面一样，地面控制人员也需要看到实时画面来调整飞行器的状态，所以我们就研发出了深空探测实时三维可视化系统。”赵正旭给出了一个形象的解释，“雷达、光学相机等实时传回的数据，我们的系统可以在0.1秒内进行‘实时翻译’，形成画面。”
这样一套犹如为我们开启“上帝视角”的航天测控技术，曾是我国航天事业的一个“卡脖子”技术问题。“在没有这套系统之前，地面控制人员只能通过数据来推测飞行器的运行情况，但是地面控制人员很多，每个环节有每个环节的任务，他们可能只知道自己环节的情况，不知道其他环节的情况，有了这套系统之后，等于把所有环节都串起来，呈现的是整个实时空间态势，通过直观画面的展示，为地面控制人员进行操控指挥提供决策支持， 也让普通老百姓对‘飞天’有了更直观的感受。”赵正旭说。
问题难在哪儿？当时，国内航天测控可视化技术刚刚起步，技术和人才基础都非常薄弱。“当时我们国家这方面的技术还是碎片化，就像一个个孤岛，没有形成体系，也没有形成标准规范，更没有拥有自主知识产权。”赵正旭是恢复高考后的首批大学生，后来前往英国深造，成为我国较早开展航空航天领域计算机研究的学者之一。2008年，他牵头组建了创新团队，一头扎进了航天测控可视化技术攻关中。
赵正旭接到的第一项任务是中国首次火星探测任务——“萤火一号”发射任务。接到任务后，他们夜以继日地干了两个多月，建成了我国航天领域第一个三维可视化平台的原型系统，成功为“萤火一号”的发射提供了护航保障。
“我们的操作系统完全是国产自主的，不依赖于国外技术。”有了“萤火一号”的成功，赵正旭和团队又相继承担了国家载人航天工程、探月工程及火星探测任务等50余次测的实时可视化飞行控制与指挥任务。
从“神舟六号”到如今的“神舟十九号”，再从“嫦娥二号”到“嫦娥六号”，以及“天问一号”“天问二号”，赵正旭均全程参与了护航保障任务。在他看来，中国航天事业从无到有、从弱到强，不能简单地用“突飞猛进”来形容，“看上去是这些年来发展非常快，实际上是稳扎稳打，一步一个脚印地稳步发展起来的，既做到了快速，又做到了万无一失。”赵正旭认为，这依靠的正是中国的制度优势。
“我们国家既鼓励民营资本进入商业航天领域，推动一批民营商业航天企业快速发展，同时对于尖端的、短期没有商业回报的，由国有企业、国家资本来推动，这样将政府力量与市场机制充分结合，就会产生资源配置效益最大化和效率最优化。”他说。
赵正旭认为，政策上的支持，有利于构建健康、良性、富有活力的载人航天竞争发展新格局。“现在国家不断加大政策牵引力度，地方政府也积极给予产业落地支持，技术、资本、人才等资源加速聚集，为中国的商业航天发展创造了良好的条件，未来商业航天必然会有更广阔的发展空间。”
赵正旭目前所在的山东省空间碎片监测与低轨卫星组网重点实验室，正是以青岛理工大学为牵头建设单位，以青岛理工大学与国家航天局等3家单位联合成立的“空间碎片监测与低轨卫星组网联合实验室”为平台基础，联合东方航天港陆海空间（烟台）信息技术有限公司、山东纬横数据科技有限公司共同建设。实验室定位于服务国家载人航天、深空探测、空间碎片监测预警和低轨卫星组网等工程。
眼下，山东省空间碎片监测与低轨卫星组网重点实验室正在开展对太空5毫米以上的空间小碎片进行监测、编号。“比如一些很小的太空垃圾，哪怕是一块指甲盖大小的油漆，对运行的飞船都会产生杀伤力。所以我们的任务就是去发现它们，监测它们的运行轨迹，以避开它们或者对飞船加保护层。”赵正旭说，目前国外领先技术已经能够监测到5毫米以下的碎片，他们希望在这方面能有更大的突破，为祖国的航天事业继续贡献力量。
航天事业发展离不开人才。赵正旭多次提到青年人才的重要性，他说，在自己参与过的重大工程中，到处能看到年轻的面孔。“我们的青年科技人才是航天事业人才队伍的主力军，共同铸就了航天领域的创新力量，可以说，我国航天领域的年轻人后生可畏。”
赵正旭以当年参与“嫦娥二号”实时可视化飞行控制与指挥任务的团队为例，“我们当时团队平均年龄是32岁，基本都是一帮年轻人，从本科生到博士生都有，像我这种年纪的寥寥无几。”
高校是培养从事科学研究队伍的主战场。赵正旭认为，要不断打破传统的评价体系，为青年人才创造更多的成长机会。“年轻人既有拼搏精神，又有钻研精神，所以我们应该大胆地给予年轻人更多的机会，将更多教育资源、科研资源让给年轻科研人才，让他们‘担主角、挑大梁’，并给予充分的试错安全感，让他们敢于试错，敢于创新。”
据了解，青岛理工大学在空间信息领域目前已经形成完整本硕博人才培养体系，形成以院士引领、泰山学者领衔、60多位青年学者组成的实验室团队。
科研之路永无止境。赵正旭说，在航天信息领域，还有很多工作亟需去做，比如信息和数据的备份、转存和读取。“就像你20年前写过的一篇文章存储在了当时的磁盘里，再过20年还有系统能给你读取出来吗？”他说，目前团队正在攻克的难题之一就是研发一套系统，可以读取任何时期的数据，以适应航天事业的迅猛发展。
来源：大众日报一点号
