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和“嫦娥”一起过大年

来源:中国科学报2023-01-30 10:41

  “根据安排,大年初五要进行嫦娥七号测月雷达载荷初样鉴定件的相关工作。”

  “好的!”

  1月25日,大年初四,中国科学院空天信息创新研究院(以下简称空天院)测月雷达科研团队副研究员卢伟收到了“开工”通知。大年初五,团队其他成员也都提前结束春节假期,如约赶赴工作岗位。

  第二天一早,卢伟和同事驱车来到国家空间科学中心怀柔园区。春节的联试大厅热闹非凡,大家围绕着同一个目标——嫦娥七号科学载荷,开启了工作模式。

  为了着陆在月球南极

  按照计划,嫦娥七号将于2026年前后发射,着陆在月球南极,开展月球南极的资源探测。作为嫦娥七号任务中配置的重要有效载荷之一,测月雷达需要探测月球浅层微波特性数据,为月球浅层结构研究提供科学依据。

  春节期间,整个团队只休整了5天,这也算是为数不多的长假了。除夕前夜,团队争分夺秒,刚刚完成嫦娥七号测月雷达初样——电性件的研制工作,并交付载荷总体。

  月球南极环境恶劣,常年低温,这要求元器件具有极强的可靠性。地球上最适合测月雷达进行验证的场景是冰川,这些地方海拔高、严重缺氧,进行试验非常辛苦,队员身体承受能力面临极大挑战。在祁连山区,从老虎沟冰川到透明梦柯29号冰川,每一处艰苦的地方都留下了团队成员的足迹。

  不仅如此,空天院副研究员沈绍祥告诉《中国科学报》:“嫦娥七号装载的测月雷达主要实现多极化和单极化的探测功能、探测月壤厚度及分层结构功能,这就要求测月雷达探测深度在低频通道覆盖到400米、高频通道覆盖到40米,这是以往都没有过的新情况。”

  为了达到这个要求,测月雷达带宽指标需要达到170%,远超国内外同类雷达带宽100%的指标要求。“硬件的实现难度非常大。”卢伟说。

  事实上,从理论分析的角度,指标要求超出了设计范围。对于这个近乎“异想天开”的要求,卢伟选择埋头苦干,其中最为关键的一步就是做出合乎要求的测月雷达天线。

  由于测月雷达天线研制不能直接套用地面雷达天线的设计手段,卢伟只能通过理论计算列出各种可能的设计方案,再不断“排列组合”找到最优解,一点一点调试数据。

  从2022年12月初开始,卢伟多次“推倒重来”,“有时候只有我一个人在实验室”。直到12月23日晚上,他得到了稳定的结果,原理样机的摸底验证试验顺利通过!

  穿鞋套和工作服、过风淋间,当卢伟再次进入超净间时,他带着新做出的天线,和团队成员一起,如期完成了测月雷达初样单机交付任务。

  “即便是春节也得加班坚守”

  为了这次春节按时上岗,团队10余人基本都留京过年,有些人甚至连续3年没有回过老家。

  “团队成员大多是‘80后’,我们一直以‘特别能吃苦,特别能战斗’的载人航天精神鞭策自己。型号任务很少有假期,碰上研制任务紧张节点,即便是春节也得加班坚守。”沈绍祥笑着说。

  他告诉记者,测月雷达已经在超净间通过了各项测试,春节期间,要把它与载荷管理器连在一起,模拟在天上工作的所有状态,“这样才能通过严酷的月面环境考验,确保载荷万无一失”。

  任务大厅彻夜灯火通明,只要整机联试开始,必须有人在现场24小时保障。“基本上保障测试需要四五个人,今年试验任务非常重,电性件和初样鉴定件的工作并行开展。大家可能是12小时倒一次班,甚至24小时倒一次班。在最紧张的时刻,我们的时间按照分钟计算。”卢伟说。

  从2010年入职到现在,卢伟完成了6个型号任务、7个载荷的研制,几乎每个春节,他都跟着探月工程任务一起过年。如果赶上工程任务的发射窗口期,就更为紧张。

  在新冠疫情最严重的2020年春节,“天问一号”火星车次表层探测雷达载荷出厂定在那年的正月十五。团队航天组的科研人员为保火星车雷达的研制进度,正月初五就来单位加班,只能靠方便面解决用餐问题。在如此艰苦的环境下,他们出色地完成了单机研制任务。

  从嫦娥三号/四号测月雷达、探月工程三期嫦娥五号/六号月壤结构探测仪,再到我国首次火星探测任务火星次表层探测雷达,测月雷达科研团队长期围绕国家重大科技专项——探月工程任务需求,系统解决了一系列关键技术难题。

  “当听到科学家使用到我们的设备产出了成果,心中很激动。可以说,探月工程见证了我的成长。在下一步载人登月、火星探索工作中,我们希望继续作贡献,不断解决国家重大需求。”卢伟说。

  记者 高雅丽

[ 责编:涂子怡 ]
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