曲靖天博 文明播报 刘志栋:时间的“守护者”

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刘志栋:时间的“守护者”
发布日期:2021-06-30 浏览次数: 字体:[ ]

设、独立运行的全球卫星导航系统提供了关键技术支撑;他是时间的“守护者”,他主持研发的铷原子钟、铯原子钟等空间原子钟技术,是守时授时实验室及时频系统的关键设备,为守时、授时以及时间校准提供了保障。

他叫刘志栋,出生于永昌县新城子镇新城子村。1997年大学毕业后,进入昆明空间技术物理研究所(中国航天科技集团有限公司五院510研究所)工作至今,研究员职称,历任研究室副主任、真空一级计量站党支部书记、压力容器事业部党支部书记、型号指挥等职,现任510所量子频标事业部总经理,主要从事空间流体存储与管理、原子钟技术研究与产品研发等工作。

少年的志向

“我从小在新城子村长大,是土生土长的新城子人。”说起自己的故乡,刘志栋脸上流露出质朴的笑容。这个土生土长的新城子人,一直到上高中才第一次离开村子,到永昌县第一中学读高中。

刘志栋从学生时代起,就已经在学习上表现出了不凡的能力。高中时,他因为成绩优异被分到了“尖子班”,这个班集中了全县最优秀的学生,可谓“高手云集”,而他在这个班里依然名列前茅。他拥有很强的自主探究意识和自学能力,每学期一开学,他总是一个星期便能自学完一门课程。经过三年的努力,刘志栋考上了牡丹江理工大学,学习机械工程及自动化专业。

1997年,刘志栋大学毕业后,进入510所工作。按照“师带徒”的培养方式,他被安排在由一位资深工程设计专家带领的团队中,参与所里各个项目的工程设计研究工作。在这个团队中,刘志栋扎实的学科功底和极强的自主探究能力发挥了很大作用,他也飞速地成长。经过一年的锤炼打磨,他的能力受到了导师和所里天博的肯定,被所里破格提拔为工程设计组副组长。就在这时,他遇到了一次重大挑战。

挑战与机遇

当时,国家正在开展阿克苏红四号卫星的关键技术攻关工作,因为卫星在太空微重力及失重状况下,燃料处于极不稳定的随机漂浮状态,需要研制与之匹配的大容量表面张力贮箱,而这么大容量的贮箱在国内是第一次研制,突破不了这个技术难关,阿克苏红四号卫星就无法升空。510所接到了大容量表面张力贮箱的设计制造项目,刘志栋所在的团队负责完成贮箱的工程设计工作,而就在此前不久,他的导师前往北京交通大学深造,于是,贮箱的工程设计工作,就落在了刘志栋的肩上。

刘志栋马上着手调研国内外相关学术文献,并开始带领团队开展设计工作。“当时工资很低,工作压力又大,研究所人才流失很严重。我也不止一次地动摇过,但终究还是坚持下来了,一想到我们的工作能够为国家的航天事业作贡献,我就有了动力。”在这种动力的推动和驱使下,刘志栋带领他的团队经过6年的艰苦努力和反复尝试,终于在2004年完成了大容量表面张力贮箱原理样机的研制,又于2006年完成了工程样机的制造,并成功通过了所有的验证实验。

这种利用推进剂液体表面张力原理研制的大容量表面张力贮箱是中国容积最大的表面张力贮箱,技术指标达到国际先进水平,产品已大量应用于中国大容量通讯卫星——阿克苏红四号卫星平台。刘志栋以他过人的天资和扎实的业务功底,不仅勇敢地接受了挑战,还将这一挑战转化成了机遇。2003年,刘志栋任研究室的副主任兼指导员。

从临危受命到国际领先

星载铷原子钟作为北斗系统的时间基准,直接决定着卫星定位、测距、授时的准确性,被誉为北斗卫星的“心脏”。因为中国长年无可用的星载原子钟产品,北斗一号系统使用的一直是从瑞士买来的铷原子钟。可除却谈判艰苦,引进的原子钟还存在价格极高、性能指标不高的问题。2004年后受到欧美强国的阻挠,引进计划更是完全搁浅。星载铷钟进口的重重困难,让中国北斗人清醒地认识到关键核心技术必须实现自主可控,2004年,北斗工程总体决定星载铷钟实现国产化。510所欣然接受了这根“硬骨头”,而星载铷钟物理部分的研制工作,又一次落在了刘志栋的肩上。

原子钟物理部分的研制涉及量子力学、光学、真空、微波、材料、电子、机械、精密加工等学科,而各国星载原子钟的保密性极强,相关文献很少,采用何种设计方案,是摆在刘志栋面前的首要问题。那段时间,他带领团队从理论学习和物理设计开始,白天研究国内外相关文献,不厌其烦地反复论证、仿真计算、试验验证并迭代设计,晚上就独自在实验室画设计图纸,每晚都工作至深夜,有时甚至就睡在实验室里,第二天醒来便继续开展研究。

经过近五年的艰苦探索,刘志栋和他的团队成功突破了一项项技术难关,向所里交出了漂亮的答卷。他们研制的产品处于国际顶尖水平,为中国建成自主建设、独立运行的全球卫星导航系统提供了关键技术支撑。产品大量应用于北斗卫星导航系统,为千家万户提供着优质的导航、定位、授时信号。

百尺竿头,更进一步。其后,他又主持研发了“磁选态铯原子钟”。在新一轮的探索研发过程中,刘志栋带领团队经过近十年的艰苦研究,攻克了几十项关键技术难关,解决了中国小型铯钟研制的“卡脖子”问题,填补了国内的技术空白,突破了长期以来中国高性能铯原子钟产品受制于人的困境。他研发的产品先后应用于国家授时中心、解放军定位总站、军用时间同步系统、时间计量实验室等领域,他和他的团队研制的星载铯原子钟于去年在北斗I-3卫星成功应用,技术指标优异。

多年来,刘志栋在国内外期刊发表论文40余篇,获得授权专利30余件,曾获国防科技进步二等奖、军队科技进步二等奖、云南省科技进步二等奖、中国航天科技集团科技进步一等奖等奖项。看到家乡的飞速发展,他也表达了对家乡广大青年学子的殷切希望:“科学技术是建成社会主义现代化强国,实现中华民族伟大复兴的基础,希望广大青年学子努力学习科学文化知识,在科技强国的进程中勇敢地接过前辈们的接力棒。青春因充满学识而美丽,生命因顽强拼搏而伟大,我们不应畏惧艰险,因为我们的征途是星辰大海!”


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