航天可視化團隊將“呈現”中國首次深空探測全過程
趙正旭在介紹深空探測可視化系統功能。 潘義平 攝
????許多國家都制定了火星探測的未來計劃。
新華社發火星——距地球最近的紅色行星，讓人類產生過無數幻想。40多年來，蘇聯、美國、日本、俄羅斯和歐洲共發起30多次火星探測計劃，其中三分之二以失敗告終，但研究一直沒有排除火星上存在生命的可能性。2007年3月，我國與俄羅斯簽約，中國第一個火星探測器“螢火一號”將搭乘俄羅斯運載火箭，踏上訪問火星的漫漫旅程。這是我國繼載人航天工程、探月工程之后，首次開展的地外行星空間環境探測活動。航天可視化團隊參與了這一舉世矚目的探測活動，與北京航天飛行控制中心合作研制深空探測可視化系統。這是北京航天飛行控制中心首次與航天可視化團隊合作。
????“如果不是今年10月份火星探測計劃推遲，我們就可以通過電視收看到一億公里之外‘螢火一號’探測器探訪火星的全過程模擬信息。”日前，火星探測三維可視化平臺技術負責人、石家莊鐵道學院計信分院院長趙正旭教授向記者介紹。
火星探測，
中國首次深空探測
????“中國神五、神六、神七等一系列的探月活動，都是對宇宙淺層空間的探測，而本次火星探測則是中國首次對深空進行探測，可以說意義重大。”趙正旭說。人類使用空間探測器進行火星探測的歷史幾乎貫穿整個人類航天史。早在1960年10月10日，前蘇聯向火星發射了第一枚探測器，緊接著就在四天以后，第二枚火星探測器升空，然而這兩枚火星探測的先行者卻連地球軌道都沒能到達。
????“中國自主探測火星，還需要一段時間的技術積累。”趙正旭這樣說，中國需要研制和建設深空探測網，提高探測器的跟蹤通訊能力，而開展國際合作可以說是一條捷徑。2007年3月，在中俄兩國國家元首見證下，中俄雙方簽署了協議。根據中俄合作協議，“螢火一號”探測器將與俄羅斯“福布斯——格朗特”著陸探測器共同搭乘俄方運載火箭升空。此后，“螢火一號”與“福布斯”將分道揚鑣，“福布斯”轉途探測火衛1，并登陸采集火衛1的土壤返回地球，而“螢火一號”則進入繞火星的橢圓形軌道，在火星大橢圓軌道上，展開太陽帆板，正式開始履行它的火星探測使命。
????“在太陽系八大行星之中，除金星以外，火星是距離地球最近的行星。因此，火星就成為人類深空探測的第一站。”趙正旭介紹。在古代，火星被稱為“熒惑”，而我國第一顆火星探測器則取其諧音，命名為“螢火一號”，其誕生僅僅用了23個月的時間。“螢火一號”本體長75厘米、寬75厘米、高60厘米，重110公斤，體積不足一立方米。小巧玲瓏的“螢火一號”將攜帶照相機、磁強計等8件裝備，肩負我國首次地外行星空間環境探測的重任，努力在火星上尋找水源，甚至是生命的跡象。
自主研發十六載，
終與中國航天事業結緣
????“TDS（Total Discovery of
Space）系統，是一個虛擬現實軟件系統，用于表現航天器飛行情況，并對其進行實時監控，實現多目標多任務下航天器及運載工具的運行狀態及星空和空地運行環境的實時模擬。”1992年，在英國留學的趙正旭開始了TDS深空探測系統研發工作，當時英國只有6所高校中極少數人涉足虛擬現實領域。
????“虛擬現實是我的研究方向，開發TDS則完全是因為興趣。”就是因為興趣使然，原本在國內學習機械專業的趙正旭，出國后在英國斯坦福大學攻讀計算機科學博士學位，此后就開始了虛擬現實技術研究與系統開發。
????“TDS軟件系統所有命令都是我自己編寫，而每一個編碼都是我親自輸入的。”十六年中，趙正旭精心地“搭建”這一平臺，熟悉每一條命令，每一個語句，一刻都不曾丟棄過。就是在這日復一日的維護中，TDS深空探測系統越來越完善。
????2008年12月，中國衛星發射測控系統部主任申雷找到趙正旭教授。早在1996年，在英國任職計算機學科教授和系主任的趙正旭就與當時任中國駐英大使武官的申雷認識。當時在英國留學的華人中只有3人獲得教授資格，趙正旭是其中之一，也是當時唯一的來自大陸的華人教授，特別是在航天方面的才能更是引起了申雷注意。申雷找到趙正旭，希望他能回國。2008年10月，趙正旭和夫人一起從英國回國。而申雷留下了深刻的印象，回到北京后，申雷倡導鐵道學院參與火星探測計劃。
????隨即，2009年4月，北京航天飛行控制中心副總工程師、繞月探測工程測控系統副總設計師、中國科技大學虛擬現實實驗室主任周建亮找到趙正旭教授。當他參觀完TDS深空探測系統后，贊口不絕，希望能使用這個系統。
????“我希望與你們合作，共同開發國家火星探測任務三維可視化系統的平臺。”趙正旭的這一建議，也是對方期望的結果，隨即雙方就火星探測可視化平臺建立了合作協議。
????無心插柳柳成蔭，就連趙正旭自己也沒有想到，當初只是為了教學和科研而研發的TDS系統有朝一日能夠在中國航天首次深空探測中派上用場。但是有一點趙正旭非常清楚，就是所有成功，都是長年累月默默無聞中積累而得，絕非偶然。
6個月緊張開發，建成三維可視化系統
????“協議雖然簽訂了，但是當時心里還是沒有底。”趙正旭有些猶豫。按照火星探測原計劃，離火星發射不到6個月，這么短的時間，能否完成？很多國內一流高校都想參與這一項目，但是北京航天飛行控制中心只看準了趙正旭。
????做事一向謙虛謹慎的趙正旭只要了10萬元作為啟動資金，用來做前期鋪墊和對方來訪時一些接待費用。由于項目啟動經費非常低，北京航天飛行控制中心特別提供了一臺價值200萬元的航天飛行測控硬件軟件計算機系統，該系統只有在國防中可以看得到。
????就這樣，航天飛行控制可視化實驗室，在趙正旭教授的指導下，我國首次火星探測三維可視化系統平臺僅用了6個月的時間，就完成了建立和調試。
????雖然中國“螢火一號”沒有按原計劃發射，但是在2004年，在英國Derby大學工作的趙正旭曾親眼目睹了英國民間火星探測發射情況。此活動由當時Derby大學佩林卡（音）教授發起，火星探測器命名為“號角二號”，但是遺憾的是“號角二號”升空后，不知所向。這是趙正旭第一次近距離地觀看火星探測器。
????“以往衛星發射后接收到的是只有專家才可以看得懂的數據，而在TDS系統基礎開發的國家火星探測任務三維可視化系統平臺，可以將這些專業的數據直接轉化為三維的畫面，操控人員通過畫面可以直觀地監控火星探測器運行情況，隨時調整火星探測器運行軌跡，確保火星探測器按照預定軌道運行。”在航天飛行控制可視化實驗室，幾臺極不普通的計算機裝載著國家火星探測的三維可視化平臺。
????“目前火星探測三維可視化平臺僅是北京航天指揮中心二代系統可視化平臺中的一期工程，今后還要開展二期探月、三期落月的合作，最終建設成適應我國航天飛控中心各類航天任務可視化系統平臺的統一架構。”這才是趙正旭的終極目標。
才華出眾心系祖國，毅然歸國投身國家建設
????趙正旭是我國恢復高考制度后的第一屆大學生。
????1977年，我國恢復高考，那是一場改變命運的考試，改變了27萬上榜考生的命運。年僅17歲的趙正旭考取了山東大學機械制造工藝與設備專業。本科畢業后，趙正旭沒有參加工作，而是選擇了繼續深造，攻讀碩士學位，這在當時是極為少見的選擇。1984年碩士畢業后，趙正旭還是沒有停止深造的腳步，參加了出國人員留學EPT考試，滿分145分，他考取了140分。而在碩士畢業后不到兩年的時間里，趙正旭就獲得了山東科技進步二等獎。
????1988年，趙正旭公派到英國做訪問學者，半年后，獲取了一般從不對外的英國皇家技術顧問獎學金，不僅生活費、學費全免，而且直接攻讀博士。兩年半后，獲得博士學位，1992年6月到英國紐卡斯大學攻讀博士后，原本兩年的學業不到一年就完成，提前畢業。隨后，到英國Derby大學任教，就在其剛滿35歲那年，趙正旭當選Derby大學終身教授、該校計算機科學系系主任，當時在英國大陸華人中僅有其一人。
????正是因為其不菲的業績，出眾的才華，在英國留學的趙正旭引起了中國駐英大使館武官申雷的注意。
????1997年8月，全國留學人員回國工作會議在北京召開，李嵐清會見了12位與會代表，趙正旭就是其中的一個。會上李嵐清指出，黨和政府歷來把留學人員視為國家的寶貴財富，鼓勵和支持留學人員回國建功立業，歡迎和支持留學人員以多種形式為國服務。這個會議深深地觸動了多年在海外的趙正旭。
????“只有走出了國門，才知道什么叫祖國；只有走出了家鄉，才知道思鄉的真正滋味，二者有相似之處。”2000年，趙正旭回到中國，在東南大學任職教育部第四批長江學者特聘教授，聘期結束后的一場病，讓他不得不再次回到英國進行治療。
????“因為生病，在英國療養期間不得不減少了學術研究和一些社會活動，如果不是這場病，可能現在會做得更好些。”2008年，作為特殊人才趙正旭回國。
默默耕耘二十載，
甘做科技中的“無名者”
????長江學者，英國哲學博士、英國科學博士，Derby大學終身教授，聯合國開發署高級技術顧問，世界計算機學會技術委員會評審委員，東南大學特聘教授……
????記者看到，趙正旭有很多的頭銜，國內的、國外的頂級榮譽都有。由于他參與的科研工作多涉及國防高科技，我們不能知曉他工作上的一些細節和具體貢獻。
????目前趙正旭一人帶著12個博士生，其中山東大學機械博士生2人，東南大學精密儀器博士生3人，英國Derby大學計算機科學博士生7人，承擔了多項國防及國家自然基金項目。
????2008年，英國Derby大學特聘趙正旭為科學博士。英國科學博士學位是英國各大學授予科學和工程領域世界著名人士的最高學術榮譽，接受者將會永遠成為頒發該學位的英國大學的一員，僅次于英國皇家院士，在英國，享有此種榮譽的不到100人。
????趙正旭在學術領域一直很忙，就在記者采訪他的前一刻，他剛剛以電子郵件的方式回復了澳大利亞維多利亞大學的邀請，該校邀請他去擔任教授評審委員會委員。就在同時，趙正旭又忙于國家長江學者的評審工作。
????引自“火星探測中的攻堅者”，2009-11-24，石家莊新聞網（來源石家莊日報），http://www.sjzdaily.com.cn/people/2009-11/24/content_1378220.htm
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