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神舟、天宫、嫦娥、北斗…… 他们的付出助中国航天飞向新高度

所属分类:时事聚焦    发布时间: 2020-11-25    作者:兰州新闻网
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研制团队现场照片

航天科技是一门高精尖的学科,每一个航天器的成功发射和运行都凝结了无数科研人员的心血,这其中的辛苦更是不为人知,记者在这里给大家讲几个小故事,让读者一探究竟。

科研人员.怕接到北京来的电话

2011年我国航天界.大的一件事就是神舟八号与天宫一号的两次成功对接,使我国成为了全世界第三个拥有此项技术的国家,510所在此次任务中也做出了重要的贡献。而记者当年也是..采访到该所的一线科研工作者,了解到了他们工作中点点滴滴。

时任510所载人航天机械与电子技术研究室工程师马动涛是一名35岁的主管设计师,他主要负责的是飞行器的编码设备。由于以前的神舟系列飞船没有该项设备,国外飞船上也没有。马动涛作为该设备研制工作的主要负责人,为此查阅了大量资料,他依据分系统功能需求,2005年时提出了载人飞船编码指令设备概念,作为该套设备主管设计师,承担了从概念设计到正样交付的全部过程。

编码设备这是飞船新增设备,除了实现了人机交互功能之外,还与飞船其它重要分系统有互联接口,对可靠性要求高。为保证设备可靠性和安全性,马动涛进行了大量的设计优化工作,并对设计工作进行了大量的实验验证工作。

“研制编码设备的时候我的孩子刚刚出生,但是我天天都在实验室,那时候我们的工作时间就是‘724’,就是说一周7天,每天24小时工作。其实心里也是很想小孩的,但是一天没有完成任务一天放不下心。等设备研制成功后我的孩子已经5岁了,错过了他的整个成长过程,对家里也照顾不够,我心里很愧疚。”马动涛当时对记者说。

“其实我们.怕的不是科研难题,而是接到北京来的电话。”马东涛当年接受记者采访时说,“因为接到北京来的电话就说明,我们研制的设备很可能出了问题,我们要立刻赶到北京去对这台设备进行全方位的检测,找到问题解决它,同时,还要检查以前的设备和以后的设备是否会出现此列问题。并要反复做试验来验证,以确保在任何情况下不会再次出现问题。”

在众多人的印象中,科研团队主要以男性为主,尤其是航天科技。但是当时的载人航天机械与电子技术研究室中却有一支专门由6位女性组成的科研小组——软件组。当年接到任务时她们中.大的是年龄35岁,.小的只有24岁。这其中.值得一提的就是她们的组长许珩。

身材娇小,性格开朗是记者当时见到许珩时的..印象。她的同事告诉记者,别看许珩个头小小的,但是她蕴含着“大能量”。她的工作量不比任何一个男性科研人员小,而且当时她的丈夫作为援疆博士后远在新疆,因此在工作之余许珩还要照顾刚刚5岁的小孩。

由于神舟八号、天宫一号属于载人二期工程,在制作要求和研制特点是都有别于之前的飞船。因此必须在研制中配备热仿真、力学仿真、电路仿真等多种工具软件,在结构设计及力学设计中应用软件建模、有限元分析等计算机仿真方法进行设计校核,并用试验的方法予以验证。这些软件都是由许珩所在的软件组承担。但是当时组内除了她承担过一期工程的软件制作之外,其他的5个人都是新手,而且由她负责编写.大的DSP软件是以前从来做过的,因此她压力很大。经常工作到很晚,躺到床上却睡不着觉,脑子里面全部想的是软件制作。“软件编写其实是很繁琐的工作,而且要配合其他分系统的变动,往往是一个软件刚刚做好,相对应的分系统出现了变化,这个软件就要重做。而且时间有比较紧迫,因此精神经常处于紧张状态。有时候也掉过眼泪,也对领导发过脾气。但是过了就过了,工作还是要好好干,因为我们的东西..不能出错。我觉得.对不起的就是我的小孩和父母,因为从神五我就因为工作经常顾不上家里的事情,孩子在3岁以前我基本上都很少见到,全部靠父母照顾。”当年接受采访时许珩说这些话时很轻松,但是在场的人都能感觉到她的辛苦。

无独有偶,许珩.怕的也是接到北京的电话,2011年接受采访时她给记者讲了一件事,那年中秋节的时候她接到了北京航天基地一个同事的短信,许珩当时心里七上八下,担心自己的软件又出了什么问题,结果看了内容之后知道是一条节日祝福短信才放了心。

面对技术难度 始终选择“Hard”模式

2020年7月23日,我国..火星探测器由长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射,我国..火星探测任务正式实施,我国深空探测迈出崭新的一步。24日,作为火星环绕器的主载荷之一的火星能量粒子分析仪成功开机,获得了火星粒子环境的..帧数据,数据格式正确,标志着火星能量粒子分析仪已经正式开始工作,它在火星探测器的13个科学载荷中率先开机,也是在“奔火”期间..长时间开机的科学载荷。该产品由510所和中科院近代物理研究所两家单位联合研制,回顾产品研制历程,510所的科研人员付出了不小的努力。

王润福清楚地记得,2016年4月26日,在北京火星探测任务科学有效载荷工程研制启动大会上,.终明确了由510所承担火星能量粒子分析仪的工程研制任务,是两器有效载荷分系统13个科学载荷中.晚明确任务的单位。

任务明确后,510所科研人员倍感上级领导给予的充分信任,同时也感到肩上责任重大,迅速组织建立了项目技术和管理团队,确定了“联合研制、合作共赢、共同攻关、知识共享”的研制思路,该所项目团队先后走访了中国科技大学、北京大学和中科院近代物理所等国内在能量粒子探测领域的优势单位,经过多轮的技术交流与沟通,.终确定了与中科院近代物理研究所联合组成研制团队,这为项目的顺利实施提供了有力保障。

面对同一理想、同一目标,双方团队进行了深入细致的沟通,在510所的协调组织下,双方团队现场办公,共同学习了航天产品设计标准规范及禁限用工艺标准,对照相关标准,开展物理仿真和关键技术攻关,发挥了两家单位的各自优势,通过合作取长补短,在短时间内孵化出了工程应用的新产品,为后续项目持续推进奠定了坚实的基础。

该项目的技术负责人510所王鹢研究员说,火星能量粒子分析仪受限于工程指标的苛刻约束,必须采用单个探测器系统对质子、电子、α粒子和重离子进行复合探测,并进行粒子能量测量和种类鉴别,该方案是国内..采用的集成探测方案,技术难度和实践风险非常大。

为了完成这项任务,产品主管设计师胡向宇吃住在实验室,带领团队在短时间内解决了物理探测方案设计和大动态范围、高灵敏度的读出电子学电路设计、探测器架构设计、高精度低噪电源、电子学刻度等多项技术难点,为产品研制奠定了坚实的技术基础。

探测器需要保证质子、电子、α粒子等带电粒子有效进入探测器,而又必须阻挡空间环境中的光线进入探测器内部,就必须在探测器的入射口安装一片厚度仅为2微米的金属挡光片。就是这样一片金属箔片安装的常规工作,在火星能量粒子分析仪的研制中确不简单。薄如蝉翼已让众人惊叹,而面对比蝉翼还要薄100倍的金属箔片,让“轻轻拿起”这样简单的操作都变得无法实现。“太薄了,根本没办法操作呀”、“力学试验不会破损吗?”面对这些质疑,并没有吓倒“特别能啃硬骨头”的科研人员,在完全没有前期经验可供借鉴的基础上,510所工艺人员严把材料选择、工艺策划、工艺验证等各环节要求,围绕金属箔片的“夹持”、“裁剪”、“定模”、“固定”等各环节开展了一轮又一轮的研究工作,历时3个月的努力,终于实现了微米级金属箔片无损安装,为如期实现我国..自主火星探测任务提供了坚实保障。而这只是在研制历程中510所科研人员攻克的众多技术难题之一。

2019年1月30日,火星能量粒子分析仪在北京中科院空间中心通过了正样产品的验收评审会和数据包审查,标志着510所承研的能量粒子分析仪是火星两器有效载荷分系统..个完成研制交付的载荷单机产品!这对一个全新的科学载荷来讲,仅用两年半时间即完成了方案到正样产品的全流程,创造了“.后一个承接、..个交付”的奇迹。

每当回忆至此,510所所长助理杨晓林都为这支团队倍感骄傲自豪,他说,现在回想起来,一桩桩、一件件,都是项目团队艰辛付出的故事,更是我们每个成员的心灵财富。经过研制团队为期五年不懈顽强的努力,刻苦攻关,一项又一项技术难点被逐一突破,我们的产品愈加性能优异,稳定可靠。

兰州日报社全媒体记者 孙理/文

图片由510所提供