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小我融入大我,助力“天问”奔火——南京航空航天大学“天问一号”火星探测器信标装置研制团队先进事迹

来源:光明网2022-11-01 11:06

  作者:南京航空航天大学 陈金宝

  团队介绍:他们临危受命,在我国首次火星探测中,作为承担工程单机载荷的高校,仅用两年时间成功研制国内首例单机载荷并成功在轨应用。面对疫情突袭,他们冒着感染风险多次往返高风险地区科研攻关,成为南航“最美科研逆行者”。团队舍小家为大家,胸怀“国之大者”,面对项目难题和突发情况他们团结协作、攻坚克难,始终将国家使命作为最大前提,始终将助力火星探测作为最大责任。2021年5月15日,“天问一号”成功落火,5月21日,在来自亿公里以外“天问”的遥测数据中,完成了信标通信数据的判读,成功实现设计功能,在中国首次火星探测的历史中留下了南航人坚毅的足迹。

小我融入大我,助力“天问”奔火——南京航空航天大学“天问一号”火星探测器信标装置研制团队先进事迹

图1“人民科学家”叶培建院士与团队主要成员合影,叶培建院士多次来院亲自指导研制工作,确保研制工作圆满成功。

  南京航空航天大学“天问一号”火星探测器信标装置研制团队(以下简称“信标团队”)组建于2018年,团队成员16人,其中中共党员10人、民主党派1人。经过近2年的科研攻关,2020年7月23日,火星信标装置搭载“天问一号”火星探测器顺利发射。

  一、临危受命,负重致远

  习近平总书记说“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的”,航天科技属于服务国家重大战略需求的关键核心技术,只能靠我国的广大航天科技工作者开展科研攻关和自主创新。

  火星探测是世界性难题,成功率不到50%。当时,探月与航天工程中心提出,火星探测器还缺乏一个有效的载荷,即俗称的“信标”,能够在探测器“硬着陆”过程中记录下相关数据并通过环绕器传回地球,从而能够向世界宣告和证明中国航天器已到达火星地表。但就是这么一个意义重大的项目,刚开始时却无人问津。相较于其他时间宽裕、资助金额大、立项等级高的科研项目,这个项目时间紧、任务重、难度也非常大,立项时无经费资助、无立项级别,没有人愿意主动接手。就在这紧急关头,南航航天学院主动请缨,承担起火星信标研制工作。在紧要关头,一批青年教师急国家之所需,挺身而出、勇于担当,快速组建了团队。

  信标装置可分配的重量、尺寸和功耗等资源极为有限,青年教师们创造性地开展研究,电子学组部件待机状态下的功耗较常规方案降低了1000倍,满足了电子部件在低温环境下长期存储和工作可靠性要求。同时,为了能够保证信标装置在火星表面极寒的温度条件下独立工作,团队在短时间内研制出缓冲和保温材料。

小我融入大我,助力“天问”奔火——南京航空航天大学“天问一号”火星探测器信标装置研制团队先进事迹

图2“天问一号”火星探测器在火星着陆时示意图,信标装置可能够在探测器“硬着陆”过程中记录下相关数据并通过环绕器传回地球,从而能够向世界宣告和证明中国航天器已到达火星地表,其功能类似飞机中的“黑匣子”。

  二、疫情突袭,矢志不渝

  为在2年左右的时间里设计制作一个全新航天产品,研制团队采用三个方案同步进行的模式,这意味着工作量的急剧增加。2020年春节前期,青年教师们连续72小时坚守在北京航天城实验室内调试产品,终于在大年三十上午将产品调试好,搭乘晚上最后一班高铁回到南京。

  2020年春节期间,国内出现了重大的疫情,部分试验项目不得不中断,这极大地影响了信标装置的研制计划。由于“天问一号”的发射窗口每26个月才有一次,为了能赶上2020年的发射窗口,把耽误的时间抢回来,火星团队的成员们与时间赛跑。疫情最严重时,团队成员在实验室打地铺,吃住在校内。到北京出差时无法住宿,团队教师们每天只能冒着感染风险往返,有时晚上刚回到南京取到所需要仪器,便又登上了赴京的夜班列车,空荡荡的一节列车就只有团队成员,成为科研攻关战线上的“最美逆行者”。火星信标团队实现了疫情防控和科研攻关的双胜利。

  三、以国为家,义无反顾

  习近平总书记在会见探月工程嫦娥四号任务参研参试人员代表时说:伟大事业都始于梦想,基于创新,成于实干。“人民科学家”叶培建院士亲自指导、校友“天问一号” 总师孙泽洲具体指导研制工作。团队老师以国为家,舍小家为大家。张子建老师儿子出生仅仅2个小时后,又踏上了前往北京的高铁;参与信标研制工作,青年教师们没有拿一分钱的科研工资,甚至自己垫钱开展研究工作;许蕾老师为了攻克技术瓶颈,长时间工作引起了身体问题,进了手术室。感人的故事还有很多……

  2020年9月,支部党员张子建、陈传志作为团队代表,受邀参加了江苏省庆祝教师节主题活动并发言。在第六个“中国航天日”,支部党员张子建作为嘉宾参与中央电视台新闻频道、中新网、新华网等主流媒体直播活动。2021年,为纪念中国共产党建党一百周年,新华社总社策划出品了“百年大党的青春之歌”,主题为“热血与信仰—一以贯之始终绵延”:以革命火种点燃信仰之光、以甘苦暑寒开拓复兴之路,以青春之躯撑起民族脊梁,以奋斗之姿缔造世界奇迹,并在全国范围内重点选择了农、医、教、科四个领域内典型青年党员作为代表进行介绍。其中,信标研制团队作为科技领域的典型代表接受了采访,并在新华网与腾讯新闻等传媒平台播出,引起了广泛的社会反响。

小我融入大我,助力“天问”奔火——南京航空航天大学“天问一号”火星探测器信标装置研制团队先进事迹

3火星探测器应急信标项目党支部党员接受新华社、央视等国内主流媒体采访报道,展示了我国科技工作站的良好形象,产生了良好的社会影响。

  四、如履薄冰,不辱使命

  在文昌完成交付前的最终测试验证中,团队两班倒,实现换人不换岗。为期两天的测试过程中仅休息了4个小时,确保了功能的完整性和正确性。

  2020年7月23日,海南文昌卫星发射中心,“天问一号”执行我国首次火星探测任务,通过一次发射实现“绕、落、巡”三个工程目标。火星探测器应急信标装置搭载在“天问一号”上顺利奔向火星。

  2021年5月15日,北京控制中心,“天问一号”成功落火,2021年5月21日,在来自亿公里以外“天问”的遥测数据中,完成了信标备份功能的数据判读,成功实现设计功能,在中国首次火星探测的历史中也将留下南航人坚毅的足迹。6月9日,在“天问一号”火星探测器信标装置研制任务取得圆满成功不久,学校钱伟长讲座教授孙泽洲总师来到航天学院,参观学院实验室,并与火星信标团队座谈。他首先表达了对火星信标研制团队的感谢,他认为在时间紧、任务重的情况下,团队攻坚克难,在疫情严重期间坚守岗位、如期交付产品,体现了航天科技工作者的担当精神,同时,他希望团队继续深入思考信标装置的技术升级与未来应用,在后续行星探测任务中发挥更大的作用。2021年8月,中国航天科技集团有限公司第五研究院发来感谢信。

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4中国航天科技集团第五研究院向南京航空航天大学发来感谢信,感谢南航在信标系统研制等方面作出的杰出贡献。

  2021年5月,团队获得了第16届“江苏青年五四奖章集体”荣誉。

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图5 “天问一号”火星探测器信标装置研制团队获江苏青年五四奖章集体

  五、结语

  火星信标研制试验队出征仪式上,叶培建院士赠送给青年教师们一副对联:“扬航天精神雄风,做两弹一星传人;圆中华复兴伟梦,担行星探测重任。”令团队老师们感到荣耀的是,叶院士将他们视为中国航天事业的“传人”。在“嫦娥五号”等后续一系列国家重大航天工程中,让我们一起期待航天学院这一群青年教师的身影……  

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