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太空课堂如何实现?“90后”航天人修建天地通信“高速公路”

新华每日电讯

首发:1月12日《新华每日电讯》

作者:新华每日电讯记者张建松、丁汀

在宽敞明亮的实验室,戴上耳机,一边听着自己喜欢的音乐一边工作,这是“90后”航天人陆彬最喜欢的一种生活状态。

因为,“听”音乐是他工作的一部分。

在距离地球400公里的浩渺太空,正在中国空间站“出差”的航天员们,不仅经常与地球进行视频连线,前不久还面向全球讲授了一堂别开生面的太空课。3名航天员介绍展示了中国空间站工作生活场景,演示了微重力环境下,细胞学实验、物体运动、液体表面张力等现象,并与地面课堂进行实时交流,仿佛就近在咫尺。

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2022年1月11日,陆彬和团队同事在上海航天创新创业中心合影。图片均由新华每日电讯记者张建松摄

天地间通信畅通无阻,离不开陆彬所在的中国航天科技集团八院电子所修建的一条通信“高速公路”。这条“高速公路”由八院电子所研制的太空中话音处理、图像拍摄、数据整合、高速通信和传输等设备组成。帅气能干的陆彬是电子所一位载人航天工程话音设备主管设计师,主要负责“高速公路”上的语音处理。

“简单地说,我们的工作就是将航天员的声音进行语音编码,通过天地高速链路传回地球,再通过地面上的解码器,把航天员的声音真实地还原出来。”在电子所实验室,陆彬一边摆弄着密如蛛网的复杂设备,一边解释。

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中国航天科技集团八院电子所载人航天工程话音设备主管设计师陆彬。

在调试语音设备的过程中,陆彬用自己喜欢的音乐代替航天员的声音。他常常将自己最喜欢的朴树《平凡之路》歌曲,放了一遍又一遍。“那首歌讲述了一个普通人不断奋斗的心路历程,跟我非常相似。如果我将代码一调,语音通了,熟悉的歌声就能放出来,那一刻我感到无比开心,这种工作的乐趣令我着迷,引导我翻越一座又一座技术壁垒。”陆彬说。

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2022年1月11日,陆彬在上海航天创新创业中心一边观看探月工程介绍一边沉思。

1991年出生于浙江舟山市岱山县的陆彬,从小就是个“学霸”。他说:“我的性格就是做什么事都希望能做到最好,希望不断丰富充实自己,不想让父母有太多负担,希望通过自己的努力来回报他们。”

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2022年1月11日,陆彬在上海航天创新创业中心边走边看火箭展示模型。

2010年考入华中科技大学,陆彬听从父亲的建议,选择了电子科学与技术专业。2012年他成为一名光荣的中国共产党员。本科毕业后,被保送研究生。2017年毕业,在众多offer中,陆彬最终选择到上海航天八院电子所工作。

“2003年,当我国首位航天员杨利伟成功遨游太空的时候,我还是一名五年级的小学生,觉得杨利伟太厉害了。2012年,当神舟九号载着三名航天员与天宫一号成功对接的时候,我是一名大二的学生,当看到这振奋人心的消息,我就开始想,自己能为国家的航天事业做些什么?毕业的时候正好有机会让我为航天事业添砖加瓦。”陆彬说。

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2022年1月2日,陆彬在自己的家里整理房间。

刚到电子所没几天,陆彬就收到了话音产品的研制任务书,这是他第一次接触到高大上的航天产品,一头雾水,好在所里给他这样的航天新人都安排一位经验丰富的师傅。陆彬的师傅名叫黄建青,是电子所话音团队的负责人。黄师傅对陆彬循循善诱,从引他跨入航天大门,到给他成长锻炼的机会,一步步指引他不断进步。

2021年12月31日,陆彬前往电子所宇航装备工程部。

有一次,缺乏经验的陆彬疏忽大意,画错了一处原理图。黄师傅通过耐心检查,及时发现了错误,避免了后续更大的损失。对于自己的这个疏忽大意,陆彬非常自责,但黄师傅没有责怪,反而是安慰和鼓励。师傅的宽容和期望,让好强的陆彬不断在心中激励自己:一定要做到最好!

2021年12月31日,陆彬在实验室进行热真空实验。

在复杂恶劣的太空,必须保证航天产品在各种环境下的高可靠性。在某次产品振动试验中,话音突然中断,陆彬的心一下子仿佛沉到了海底,他急坏了,日夜在试验中心不断模拟故障现象,排查故障原因,最终成功定位。还有一次,由于产品更换了芯片,导致单机在高温下开机异常。为了解决问题,他在各种工况下反复进行高低温试验,终于找到故障原因。

“归零,是我们航天人常有的痛苦经历。出了问题之后,需要不停地做实验,不停地分析研究,要完全把故障的原因给找出来,而且需要举一反三,下次就不能再出现这样的问题了。”陆彬说。

2021年12月31日,陆彬前往会议室开会。

为了测试航天产品,陆彬需要经常到北京、天津参加产品的联试,到全国各地的测控站参与天地对接。在我国最西边的测控站——新疆喀什,由于时差,早上7点,喀什的天还没亮,他就整装出发去测控站工作,在那里协助总体单位与北京中心模拟天地通话。测控站的四周是一片荒漠,每次到傍晚时分,呼啸的大风就会卷起大量的沙子,天空浑浊不清,他仍需坚持在联试岗位上,直到晚上9点。

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2022年1月11日,陆彬和团队小伙伴在上海航天创新创业中心神舟飞船展示模型前走过。

2021年4月29日,中国空间站天和核心舱发射成功。紧接着,天舟二号、神舟十二号、天舟三号、神舟十三号接连升空。此时的陆彬,已经是一名从业4年的航天工作者。在师傅带领下、在航天八院电子所的锻造培养下,他已经从一名刚入职的航天新人,成为载人型号的主管设计师,主管着空间站以及载人飞船的话音处理器。

他负责的空间站话音处理器,实现了空间站舱内、舱间、天地、出舱以及和神舟飞船间音频通话,天地间实时通话的时延在1秒以内。

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2021年12月31日,陆彬和电子所装配工人探讨器件焊接问题。

设备融合了低码速率高质量话音压缩编解码、双向高保真音乐编码技术,在保证话音不失真的前提下,音频压缩码速率相对于天宫一号提升了4倍,压缩方式从神舟十一号的1种扩展到现在的5种;容量上实现了30路话音数据实时处理,是神舟十一号的2倍。

空间站话音处理器还实现了三个首创:首次通过数字混音实现各个通话终端之间互相通话;首次实现对航天器内部的各个通话终端进行实时维护与管理;首次通过参数上注等方式对各种音频参数进行动态调整。

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2021年12月31日,陆彬和师傅黄建青(右)一起商量设计方案。

在体验感受上,空间站话音处理器不但可以让航天员在空间站像在家里一样,“站”里和“站”外打电话,可以和途中的神舟飞船“电联”,甚至还可以建立起“群聊”。群聊时,可以给各端的小伙伴单独调整音量,使用起来更加精准实用。航天员在空间站任何角落都可以接入聊天,精准设定单个或多个通话对象,还能边听音乐边聊天。

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2022年1月11日,陆彬在上海航天创新创业中心观看玉兔二号月球车展示模型。

“我们设计的话音处理器,真正做到了舱里、舱外和地面,想和谁聊就和谁聊,群聊、私聊、随便聊!”陆彬自信地说。

2021年,年轻的陆彬也带上了徒弟。他和团队小伙伴们一起,互帮互助,共克难题,在话音处理器的测试设备上,实现了多项测试项目的自动化测试,大大节省了测试时间。下一步的目标,他们希望实现空间站的智能化语音设备。

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2022年1月2日,陆彬和妈妈在小区里散步。

“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。”这是陆彬的座右铭。这位阳光奋进的“90后”航天人说:“新的一年,我最大的心愿是能去一次发射场,亲眼看看中国空间站后续舱段的发射。祝福关心我和我关心的每一个人,天天开心、身体健康;祝福祖国的航天事业更上一层楼,各项发射任务全部圆满完成!”(本期主持:黄臻)

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监制:卢刚 | 责编:薛园 | 校对:张慧

评论
无限探索者
少傅级
祝福天地通信“高速公路”的“90后”航天人,祝福祖国的航天事业更上一层楼,各项发射任务全部圆满完成。
01.13
买希俊
举人级
我国航天技术突飞猛进的快速发展令人振奋、骄傲!为中国航天事业点赞!👍👍👍
01.13
旺旺!
少师级
太空课堂给地球上的孩子们带来欢乐和科技。
01.13