“刚一开始，我们都觉得这几乎是不可能实现的任务。”我国首颗空间引力波探测技术实验卫星“太极一号”卫星总指挥余金培坦言。

技术难度前所未有。引力参考传感器测量精度是地球重力加速度的百亿分之一，相当于一只蚂蚁推卫星产生的加速度；微推进器推力分辨率需达到亚微牛量级，约为一粒芝麻重量的万分之一。这些技术指标从未在地面实现和测量过。

发射时间空前紧迫。科学实验卫星的研制一般需要四五年，“太极一号”从立项到发射只有短短一年时间。

正因为此，今年8月31日“太极一号”成功发射后，首席科学家吴岳良院士透露，立项之初他也有同样的担心。

我国首颗空间引力波探测技术实验卫星“太极一号”

没有条件就创造条件，时间紧迫就与时间赛跑。去年8月，中科院微小卫星创新研究院专门成立了领导推进小组，在院长龚建村和党委副书记朱振才的倡议下，一支平均年龄不到31岁的“铸星突击队”成立了，由卫星系统总指挥余金培、总设计师李华旺两位经验丰富的研究员带队，开始了攻坚克难之旅。

“太极一号”的微重力只有地球重力加速度的百亿分之一

爱因斯坦在一个世纪前预言了引力波的存在。引力波是物质和能量的剧烈运动和变化所产生的一种物质波，双黑洞并合产生的引力波已在2015年首次在地面被直接观测到。有别于地面探测，在空间能够探测到中低频段的引力波信号，能够发现天体质量更大、距离更遥远的引力波波源，揭示更为丰富的天体物理过程。但由于引力波信号极其微弱，实施空间探测需要突破目前人类精密测量和控制技术的极限。

卫星运到发射场后，工作人员开箱检查

“静、精、稳，是这颗卫星的三大特点。”“太极一号”卫星系统总设计师李华旺说。因为探测的引力波信号极其微弱，这就要求卫星本身尽量“不出声”。传统的热控是用热管来实现，热管里的液体流动会产生噪声；太阳能帆板一般设计成展开，但这个动作会有微振动；传统的卫星姿态控制是靠动量轮和磁棒来执行，既会产生全频段噪声，也会产生振动。

于是，“太极一号”巧妙地了采用了舱体精准导热，太阳能帆板设计成体装方式，再用微牛级推力器在非测量频段进行姿态控制，从而整颗卫星变得异常安静。

静，是为了高精度。正是最大程度地减少了振动和噪声，“太极一号”引力参考传感器的测量精度达到地球重力加速度的百亿分之一，只相当于一只蚂蚁推卫星产生的加速度；其微推进器推力分辨率达到亚微牛量级，约为一粒芝麻重量的万分之一。这颗卫星在太空中实现了0.1毫开氏度级的超高精度温度分别率，高于设计指标2个数量级，以及0.004的温度波动稳定度。

只有达到了高精度，才能实现“稳”。卫星悬浮在空中，既会受到太阳光的压力，也会受到稀薄大气的推力，要让其近乎绝对的自由悬浮，就要先计算出这些力的大小，然后在卫星上产生相反的推力。“太极一号”利用超高精度的引力参考传感器和微推进器，在我国首次实现了无拖曳控制技术试验。“太极一号”的微重力只有地球重力加速度的百亿分之一，保证了在轨测试任务顺利完成。

除了过年休息了3天，每天工作长达16个小时

“这颗卫星完成了许多极有挑战的工作！”“太极一号”首席科学家吴岳良院士激动地说。这个看似不可能的任务，如今成为了现实，这本身就是一个奇迹。而奇迹的背后，正是这支38人的突击队全力的付出，除了过年休息了3天，他们每天工作长达16个小时。

实在累了，就在桌子上趴着睡一会

实在是时间紧迫，只能分秒必争。传统的卫星研制流程是从方案到初样再到正样，一般需要四五年时间。突击队打破常规，在方案阶段就开始验证关键技术，把初样分解到方案和正样阶段，把原来的串行验证改为并行验证，引入数字仿真分析代替试验实测。一旦出现问题，马上讨论，迅速迭代，如果需要技术更改，立即就决策。在突击队的微信群里，夜里一两点还在讨论问题，实在再正常不过了。

突击队里，“80后”“90后”占了绝大多数。1985年出生的蔡志鸣被委以卫星系统副总设计师重任，他亦不负众望。面对多个国内外首次尝试的新技术及前所未有的挑战，他带领团队深入研究引力波飞行器系统核心技术及难点，完成了整星设计与关键技术攻关。另一位卫星系统副总设计师曹金，是一位年轻的“老同志”，曾参与过神舟七号伴星、天宫二号伴星等多个重要空间项目。他充分利用商业航天高效经验，优化卫星研制流程。两位年轻的副总设计师几乎将所有时间都花在了实验室和会议室，经常在家人睡后才下班，在家人醒来前赶着出了门，有时候就趴在实验室的桌子上将就一宿。此外，许多年轻人比如侍行剑、赵伟伟、徐雨都是工作不久第一次担任主任设计师。

不拘一格用奇兵，是一种魄力。这些年轻人在“太极一号”研制中快速地成长，则是最有力的印证。

“从来没觉得北京那么冷，实在那天心凉得很。”冷气微推研发团队的康宝鹏说。距离单机交付仅剩1个半月时，他和另一位研发人员李昭带着18台推力器来到北京，开始批量生产后的第一次推力性能测试。没想到，测试性能完全不符合要求。此时已是凌晨2点，他们走在北京的寒风中，两个人不断重复着“这怎么可能呢？”他们在开着暖气的房间里怎么也睡不着，觉得心里冰冰凉。接下来的几天，各种对比交叉测试，还是没有发现原因。在最后一组测试时，他们突然发现一块磁铁跟方案阶段测试时的位置不一样，经过验证，果然是磁力产生了干扰。欣喜中，他们连续奋战，将18台推力器全部测试完，推力一致性全部满足要求。

热控分系统主任设计师刘红，是研制团队里唯一的女性。由于这颗卫星不能使用传统的热控技术，她不断地打磨优化方案，最终在太空中实现了我国首次0.1毫开氏度级温控技术的在轨验证。她的孩子刚上小学，正是最需要母亲陪伴的时候，但因为工作太忙，她总是掐着表来陪孩子。

当其他载荷单机的技术指标都敲定了，无拖曳控制实验该怎么做、技术指标该怎么确定，依然没有人能说得清。无拖曳与姿控分系统主任设计师胡志强一度陷入困境中，他通过不断查阅国外文献，潜心研究，在被质疑中不断仿真验证，终于摸清楚了无拖曳控制的内涵和指标对应关系。

去年刚参加工作的郭登帅，如今因为“头一年就干了两三年的活”被人羡慕。其实这一年来，他承受着很大的压力，他负责协调统筹的三个微推力器均为新研单机，状态在不断变更，他需要时时确保单机与卫星的接口匹配正确。在对接实验过程中，他仔细地核查所有数据，发现并解决了管路漏率超差这一重大问题。

一路走来，他们无悔付出，并为下一次突击收拾好了行装。