太空課堂如何實現(xiàn)？“90后”航天人修建天地通信“高速公路”

首發(fā)：1月12日《新華每日電訊》

作者：新華每日電訊記者張建松、丁汀

在寬敞明亮的實驗室，戴上耳機，一邊聽著自己喜歡的音樂一邊工作，這是“90后”航天人陸彬最喜歡的一種生活狀態(tài)。

因為，“聽”音樂是他工作的一部分。

在距離地球400公里的浩渺太空，正在中國空間站“出差”的航天員們，不僅經常與地球進行視頻連線，前不久還面向全球講授了一堂別開生面的太空課。3名航天員介紹展示了中國空間站工作生活場景，演示了微重力環(huán)境下，細胞學實驗、物體運動、液體表面張力等現(xiàn)象，并與地面課堂進行實時交流，仿佛就近在咫尺。

2022年1月11日，陸彬和團隊同事在上海航天創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心合影。圖片均由新華每日電訊記者張建松攝

天地間通信暢通無阻，離不開陸彬所在的中國航天科技集團八院電子所修建的一條通信“高速公路”。這條“高速公路”由八院電子所研制的太空中話音處理、圖像拍攝、數(shù)據(jù)整合、高速通信和傳輸?shù)仍O備組成。帥氣能干的陸彬是電子所一位載人航天工程話音設備主管設計師，主要負責“高速公路”上的語音處理。

“簡單地說，我們的工作就是將航天員的聲音進行語音編碼，通過天地高速鏈路傳回地球，再通過地面上的解碼器，把航天員的聲音真實地還原出來?！痹陔娮铀鶎嶒炇遥懕蛞贿厰[弄著密如蛛網的復雜設備，一邊解釋。

中國航天科技集團八院電子所載人航天工程話音設備主管設計師陸彬。

在調試語音設備的過程中，陸彬用自己喜歡的音樂代替航天員的聲音。他常常將自己最喜歡的樸樹《平凡之路》歌曲，放了一遍又一遍?！澳鞘赘柚v述了一個普通人不斷奮斗的心路歷程，跟我非常相似。如果我將代碼一調，語音通了，熟悉的歌聲就能放出來，那一刻我感到無比開心，這種工作的樂趣令我著迷，引導我翻越一座又一座技術壁壘。”陸彬說。

2022年1月11日，陸彬在上海航天創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心一邊觀看探月工程介紹一邊沉思。

1991年出生于浙江舟山市岱山縣的陸彬，從小就是個“學霸”。他說：“我的性格就是做什么事都希望能做到最好，希望不斷豐富充實自己，不想讓父母有太多負擔，希望通過自己的努力來回報他們?！?/p>

2022年1月11日，陸彬在上海航天創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心邊走邊看火箭展示模型。

2010年考入華中科技大學，陸彬聽從父親的建議，選擇了電子科學與技術專業(yè)。2012年他成為一名光榮的中國共產黨員。本科畢業(yè)后，被保送研究生。2017年畢業(yè)，在眾多offer中，陸彬最終選擇到上海航天八院電子所工作。

“2003年，當我國首位航天員楊利偉成功遨游太空的時候，我還是一名五年級的小學生，覺得楊利偉太厲害了。2012年，當神舟九號載著三名航天員與天宮一號成功對接的時候，我是一名大二的學生，當看到這振奮人心的消息，我就開始想，自己能為國家的航天事業(yè)做些什么？畢業(yè)的時候正好有機會讓我為航天事業(yè)添磚加瓦。”陸彬說。

2022年1月2日，陸彬在自己的家里整理房間。

剛到電子所沒幾天，陸彬就收到了話音產品的研制任務書，這是他第一次接觸到高大上的航天產品，一頭霧水，好在所里給他這樣的航天新人都安排一位經驗豐富的師傅。陸彬的師傅名叫黃建青，是電子所話音團隊的負責人。黃師傅對陸彬循循善誘，從引他跨入航天大門，到給他成長鍛煉的機會，一步步指引他不斷進步。

2021年12月31日，陸彬前往電子所宇航裝備工程部。

有一次，缺乏經驗的陸彬疏忽大意，畫錯了一處原理圖。黃師傅通過耐心檢查，及時發(fā)現(xiàn)了錯誤，避免了后續(xù)更大的損失。對于自己的這個疏忽大意，陸彬非常自責，但黃師傅沒有責怪，反而是安慰和鼓勵。師傅的寬容和期望，讓好強的陸彬不斷在心中激勵自己：一定要做到最好！

2021年12月31日，陸彬在實驗室進行熱真空實驗。

在復雜惡劣的太空，必須保證航天產品在各種環(huán)境下的高可靠性。在某次產品振動試驗中，話音突然中斷，陸彬的心一下子仿佛沉到了海底，他急壞了，日夜在試驗中心不斷模擬故障現(xiàn)象，排查故障原因，最終成功定位。還有一次，由于產品更換了芯片，導致單機在高溫下開機異常。為了解決問題，他在各種工況下反復進行高低溫試驗，終于找到故障原因。

“歸零，是我們航天人常有的痛苦經歷。出了問題之后，需要不停地做實驗，不停地分析研究，要完全把故障的原因給找出來，而且需要舉一反三，下次就不能再出現(xiàn)這樣的問題了?！标懕蛘f。

2021年12月31日，陸彬前往會議室開會。

為了測試航天產品，陸彬需要經常到北京、天津參加產品的聯(lián)試，到全國各地的測控站參與天地對接。在我國最西邊的測控站——新疆喀什，由于時差，早上7點，喀什的天還沒亮，他就整裝出發(fā)去測控站工作，在那里協(xié)助總體單位與北京中心模擬天地通話。測控站的四周是一片荒漠，每次到傍晚時分，呼嘯的大風就會卷起大量的沙子，天空渾濁不清，他仍需堅持在聯(lián)試崗位上，直到晚上9點。

2022年1月11日，陸彬和團隊小伙伴在上海航天創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心神舟飛船展示模型前走過。

2021年4月29日，中國空間站天和核心艙發(fā)射成功。緊接著，天舟二號、神舟十二號、天舟三號、神舟十三號接連升空。此時的陸彬，已經是一名從業(yè)4年的航天工作者。在師傅帶領下、在航天八院電子所的鍛造培養(yǎng)下，他已經從一名剛入職的航天新人，成為載人型號的主管設計師，主管著空間站以及載人飛船的話音處理器。

他負責的空間站話音處理器，實現(xiàn)了空間站艙內、艙間、天地、出艙以及和神舟飛船間音頻通話，天地間實時通話的時延在1秒以內。

2021年12月31日，陸彬和電子所裝配工人探討器件焊接問題。

設備融合了低碼速率高質量話音壓縮編解碼、雙向高保真音樂編碼技術，在保證話音不失真的前提下，音頻壓縮碼速率相對于天宮一號提升了4倍，壓縮方式從神舟十一號的1種擴展到現(xiàn)在的5種；容量上實現(xiàn)了30路話音數(shù)據(jù)實時處理，是神舟十一號的2倍。

空間站話音處理器還實現(xiàn)了三個首創(chuàng)：首次通過數(shù)字混音實現(xiàn)各個通話終端之間互相通話；首次實現(xiàn)對航天器內部的各個通話終端進行實時維護與管理；首次通過參數(shù)上注等方式對各種音頻參數(shù)進行動態(tài)調整。

2021年12月31日，陸彬和師傅黃建青（右）一起商量設計方案。

在體驗感受上，空間站話音處理器不但可以讓航天員在空間站像在家里一樣，“站”里和“站”外打電話，可以和途中的神舟飛船“電聯(lián)”，甚至還可以建立起“群聊”。群聊時，可以給各端的小伙伴單獨調整音量，使用起來更加精準實用。航天員在空間站任何角落都可以接入聊天，精準設定單個或多個通話對象，還能邊聽音樂邊聊天。

2022年1月11日，陸彬在上海航天創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心觀看玉兔二號月球車展示模型。

“我們設計的話音處理器，真正做到了艙里、艙外和地面，想和誰聊就和誰聊，群聊、私聊、隨便聊！”陸彬自信地說。

2021年，年輕的陸彬也帶上了徒弟。他和團隊小伙伴們一起，互幫互助，共克難題，在話音處理器的測試設備上，實現(xiàn)了多項測試項目的自動化測試，大大節(jié)省了測試時間。下一步的目標，他們希望實現(xiàn)空間站的智能化語音設備。

2022年1月2日，陸彬和媽媽在小區(qū)里散步。

“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索?！边@是陸彬的座右銘。這位陽光奮進的“90后”航天人說：“新的一年，我最大的心愿是能去一次發(fā)射場，親眼看看中國空間站后續(xù)艙段的發(fā)射。祝福關心我和我關心的每一個人，天天開心、身體健康；祝福祖國的航天事業(yè)更上一層樓，各項發(fā)射任務全部圓滿完成！”(本期主持：黃臻)

監(jiān)制：盧剛 | 責編：薛園 | 校對：張慧