金光：指导学生造卫星的武大教授

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文章转载自微信公众号武汉大学人事部，来源：长江日报，编辑：李卓 钟焯，审核：徐干城，审核发布：付磊，版权归原作者及刊载媒体所有。

2月27日11时06分，我国在文昌航天发射场使用长征八号运载火箭成功将22颗卫星发射升空，其中有一颗是“启明星”。

拿出科研经费让同学们做卫星

2018年他60岁退休，恰逢武汉大学布局航天光学遥感器和卫星的研发工作，特别成立了宇航科学与技术研究院，在武汉大学和湖北省、武汉市的大力支持之下，引进了很多高端人才，金光就是其中之一。

虽然在研究所里带了很多硕士、博士生，但他一直有一个“大学梦”。金光说，我们上大学的时候，好多老师都是来自长春光机所的老科学家，他们一生在科技前沿做实际研究，经验非常丰富，老先生们给年轻人讲课，他们的课既是理论所在，更是一生经验所系，非常接地气。“我有一个小的梦想，将来能不能回到高校给同学们上课，参考这种培养体系，让学生在学习的过程中一开始就接触世界的最前沿。”

2019年，金光来到武汉大学，相较于从理论到理论、从教材到教材的教学，他说，在长春光机所40年的科研经历，从水面舰艇到飞机再到航天，各种光学仪器我全都干过，我更想把我一生在实际中掌握的知识、技能，乃至经验教训，毫无保留地向学生讲授。

金光给本科生开过三门基础课：《精密机械》《光学测量》《工程光学》。他说：“讲一个公式，我会把我过去的科研经历、故事结合起来，成功的经验以及失败的教训、发生的事情历历在目，都装在脑海里，每讲一个公式时，我会跟学生们讲，你要注意哪些参数，为啥要注意参数呢？几十年前某某项目研究中就是对这个参数没太足够重视，最后出现了什么样的事故，回过头来又怎么改变参数，把东西做得非常满意。讲这些学生非常爱听，沉浸到一种故事情节中。”

武汉大学给予高端引进人才1000万元的科研启动经费落实后，金光想着就用这笔钱让学生们做一颗卫星，将课堂上书本里学到的东西活用起来。“在给本科生讲《工程光学》时，我给学生们一个保证，课程结束，只要认真，就可以去设计华为的手机镜头了。卫星也一样，技能的提升，回过头来再将理论认识得更透彻。理论和技能两方面有机地结合。”

图为参与“启明星”微纳卫星研发的博士生张雪峰介绍“启明星”微纳卫星的相关情况

手把手从“什么是卫星”开始研究

“像一串糖葫芦，一箭22星飞到各自的轨道，彼此太相似了，地面测控站正忙着给各家找自己的‘孩子’。”采访中，金光的电话不断，都是关于接收卫星信号、如何锁定“不安分”的“启明星”的事情。

带着学生一头扎进科技最前沿，放手让学生承担重大研究任务，是件稀罕事儿吗？　金光说，在百废待兴、自力更生的中国科学界，这可是常态。

1952年，英国留学归来、时任大连工学院物理系主任的王大珩先生遵从国家安排，服务国防需要，带着6个学生来到长春，创办了新中国第一个光学领域研究所——中科院长春仪器馆（今中国科学院长春光学精密机械与物理研究所前身），6个学生中就包括后来的光学与激光专家王之江院士、光学仪器专家姚骏恩院士等。

金光，1958年生于长春。在来武汉之前，他是地道的长春人，小学中学，乃至工作到退休，都没离开过这个城市。1978年他作为恢复高考后的大学生考入长春光学精密机械学院（今长春理工大学前身），当时，这个由中国科学院创办，和长春光机所“一块牌子两个单位”的教学学院，也是新中国第一所培养光学专门人才的高等院校。1988年，金光又考上长春光机所硕士研究生，毕业后留所工作，1995年在职攻读王家骐院士的博士研究生。

上世纪90年代，随着中国航天科技的发展，长春光机所开始进入航天光学领域，为神舟系列飞船研制对地观测相机。金光说，跟他们原来做靶场光学追踪完全两码事儿，以前是从地上往天上看，现在从天上往地上看，正好倒过来，整个研究体系和标准完全不一样，相当于再次从零开始。经过10年努力，当神五神六飞上太空时，我国对地光学观测分辨率从几十米一下跃升到一米。其间，金光不仅积累了空间光学观测的诸多经验，还对航天、卫星的设计、制造流程有了全面的了解。

2003年，45岁的金光向所里提出，既然我们能做光学照相机，为什么不能造卫星呢？长春光机所采纳了他的建议，当时的所长宣明对金光说，既然是你提的建议，就你来干吧。于是，长春光机所特别成立了空间新技术研究室，金光任主任。

金光在所里张贴海报，开始全所硕士、博士生海选，金光说，当时选的比例是100个报名的选10个，我们既看到他的发展潜力，同时又注重知识面的宽广，然后进行综合考量。最后选了11个学生组建最初的队伍。

组队的第一件事是“忘本”，把之前定的很多研究方向都抛弃了，金光和他们一起从头学起，从怎么造卫星的每一步学起。在此基础上，一年一年不断招聘，慢慢队伍壮大到四五十人，从2005年开始，金光说，我领着这帮年轻人，像自己的孩子似的，手把手从“什么是卫星”开始讲起、研究起来。

2005年到2015年，整十年的努力拼搏，金光说，我把这帮孩子基本培养成才了。

2015年10月7日，在中国航天酒泉发射基地，一箭四星，长春光机所研制的“吉林1号”4颗组星发射成功，开辟了我国商业航天的先河，他们将卫星光学分辨率提升到0.72米级别，当时的新闻报道说，“在航天界引发巨大震动”“一次具有里程碑意义的跨越”。

太空图片传回，我和老师当年一样流了泪

2019年4月，“启明星”团队在武汉大学全校范围内张贴海报，无论是本科生，还是在读硕士生、博士生，只要愿意从事航天、有热情研制卫星者都可以报名。

得到初步名单后，经过教师团队的认真考核，最后确定下正式名单。这个“混编”学生军一直是“启明星”研制过程中的主力，历时3年，其间有的学生毕业离开，金光粗略地数了一下，参与到“启明星”研制的学生大约有50人，本科生20人，研究生30人。

卫星研制一般分为结构、热控、姿态控制、星务、通信、电源等几大系统，学生团队也有模有样，按照这些系统分成若干个研发小组，全程参与到了卫星研制中。金光当时带的3位博士生也参与到了不同领域的研发。

让学生走上前台，金光还给了一个“奇怪”的理由。金光的导师是王家骐院士，和蒋筑英一样，王院士是长春光机所的第二代科学家，曾负责中国神舟飞船光学测量相机的研制。金光说，“神五上搭载的光学相机传回图片时，王老师眼泪止不住流下来。当时我还非常不理解，都五六十岁的老先生了，俗语讲，男儿有泪不轻弹，怎么就会抹眼泪。当我自己挑大梁干的时候，第一次看到自己研制的空间相机的图像，眼泪也哗哗掉下来。王老师他们十年磨一剑，我们十年磨一星，每天都是加班加点，一天恨不得当两天用。其间所经历的波折、挫折、迷茫，在一个人的人生经历里都会留下深深的烙印。科学研究对人心灵的折磨，或者是取得成功所带来的喜悦，难以用语言来表述，一‘泪’消万愁。‘启明星’建立在严谨的科研流程上，每个学生都付出了极大的心血，我想让他们理解看到自己的图片的那一刻的激动。”

图为卫星的太阳能电池帆板

郭羽萱是金光2020级博士研究生，她参与了“启明星”卫星图像处理方面的研究。她想起刚进校时，金光并没有马上告诉他们参与这个项目，而是把他们送到了长春光机所，跟着自己曾经的学生学习。郭羽萱说，卫星项目是一个涉及很多领域的综合性工程，金老师没有将项目很正式提出来，而是让学生们先去学习，先去体验，找自己感兴趣的领域，然后看我们感兴趣的程度以及能否将自己之前所学应用到其中，再来决定我们的方向。我之前做遥感专业图像处理研究，参与了卫星研制后，就不得不去了解物理、电子信息等方面的知识。接触了卫星之后，郭羽萱更多地要跟硬件打交道。“金老师常说，你可以玩软件，只有做出实打实的硬件，才是真正了解和掌握了这个领域。”

金光另一位2020级博士生李妩舟，一考上武大就参与到了“启明星”项目的研制中。她负责卫星姿态控制，这是金光给她的建议。她说，当时和老师沟通过，他觉得自己是物理学院毕业的，对这一块比较了解，所以定了这样一个方向。卫星的姿态是由两个传感器来决定的，一个是星敏感器，通过测定天空中恒星的位置来确定自身的绝对方位，缺点是更新速度比较慢，跟不上卫星姿态的变化需求；另一个传感器是陀螺仪，可以测出卫星当下姿态变化的角速度，缺点是只能测相对位置，但更新速率快。两个传感器结合就可以准确知道卫星当下的姿态。这是书本上都知道的道理，但是一旦放到实际中，如何将两者组合搭配好，问题就一大堆。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，这两句话真实地概括了我的感受。但是最终还是拿下来了，事后证明，他让我做这个的眼光是比较准的。”

金光：

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