7月23日12時41分，我國在中國文昌航天發射場，成功發射「天問一號」探測器，開啟火星探測之旅。鮮為人知的是，這趟火星探測之旅還有來自蘇州科研團隊的力量。近日，蘇州大學收到一封來自中國科學院地質與地球物理研究所的感謝信，信中對蘇州大學電子信息學院特聘教授喬東海團隊為「天問一號」的火星表面磁場探測儀所作的貢獻表示感謝。
參與火星表面磁場探測儀研製等工作
火星探測項目是我國繼載人航天工程、探月工程之後又一重大空間探索項目，也是我國首次地外行星空間環境探測。火星車上搭載了6種有效載荷，包括地形相機、多光譜相機、次表層探測雷達、表面成分探測儀、表面磁場探測儀、氣象測量儀，為完成火星表面巡視探測科學任務提供了保證。
記者了解到，火星表面磁場探測儀由中國科學院地質與地球物理研究所、蘇州大學電子信息學院喬東海教授團隊共同完成。喬東海教授團隊主要參與了火星表面磁場探測儀電子學單元的研製和地面測試等工作任務。
「火星表面磁場探測儀將為深入了解火星表面的磁場分布、太陽磁場變化規律以及太陽磁爆等物理現象提供重要的科學依據。」喬東海教授介紹說，火星磁場的探測是開展火星研究的一項重要內容，目前有理論認為，火星曾擁有和地球類似的磁場，然而隨著火星內核中熔融的鐵逐漸冷卻，它的磁場也逐漸減弱甚至消失。失去了地磁場的火星暴露於太陽風和宇宙輻射下，並導致其失去了地表水和大氣。因此，通過對火星磁場的研究，能夠進一步了解火星內部的結構和演化史，這對地球磁場的變化和人類社會的發展具有重要意義。
有關火星的磁場探測在過去一直處於遠距離探測階段，落地到火星表面開展「移動式」磁場探測尚屬首次，因而在探測儀的研製上沒有任何可以參照的對象，一切都必須從零開始。火星的磁場相對地球磁場要微弱很多，再加上火星表面複雜的環境和多種不確定因素，也對磁場探測儀的研製以及探測精度、解析度等參數標準都提出了更高的要求。
四屆碩博研究生六年接力攻關
經過了六年的艱苦努力，喬東海教授指導的四屆碩博研究生接力參與了這個項目的攻關研究，他們是支萌輝、孫樹全、顧少燃、李峰、李永、陳勇、徐宏偉、李成誠、丁巖明、馮天翔、趙春蕾、宋培瀅。喬東海與學生多次在蘇州、北京之間往返，與合作單位一起攻堅克難。我充分相信學「生的能力，他們都很棒！面對一項項關鍵技術攻關和測試，儘管大家都曾遇到過困難，但同學們都能做到堅持不放棄，慢慢排除錯誤，最終在規定時間內順利完成了任務。」談起參與科研攻關的學生們，喬東海流露出驕傲與自豪。
「實驗並不是一帆風順的。」2017級碩士研究生徐宏偉回憶說，去年10月，他們拿鑑定件去做最後測試時發現了一個錯誤，因此設計的有效載荷被退了回來。航天中任何「微小的錯誤都不能出現，我們被限定在一定的時間內查出並糾正錯誤。那段時間我覺得特別焦慮，如果不能查出錯誤，意味著我們團隊前面幾年的努力全部打水漂。」為了準確定位錯誤的位置，團隊成員一起對整個有效載荷進行了全面檢查，在喬東海的指導下用排除法，對有效載荷的所有代碼和硬體進行了檢查。「在找到錯誤點的那一刻，我快要流淚了。很感激這一段科研經歷，讓我迅速成長。」
「為航天強國貢獻自己的力量」
作為喬東海教授培養的首位碩博連讀研究生，參與攻關的支萌輝博士對喬老師的耐心指導印象深刻。「喬老師是個非常嚴謹細緻的人，他的言傳身教對我影響很大。」支萌輝說，讀博士期間的一個項目是需要對磁場探測儀進行改良，為了避免嘈雜的城市環境幹擾磁場測量結果，喬東海陪著支萌輝多次在凌晨前往金庭鎮進行測量，並當場進行數據處理和討論研究。經過一段時間的實驗和調整，儀器的測量精度從0.5納特斯拉提高到0.05納特斯拉，等於提高了10倍，這些研究都為航天應用打下了堅實基礎。
「能夠參與到『天問一號』的科研，我感到非常幸運。看到相關的新聞報導，也有些淚目了。」團隊成員、2018屆畢業生陳勇說，在技術攻堅階段，他幾乎每天晚上都要工作到零點以後，回到宿舍還要和團隊成員繼續討論情況。「這段科研經歷給我最大的收穫是，以後再也不怕遇到困難，總會有解決問題的辦法。」
明年，「天問一號」就將抵達火星，開始一系列科研探測工作。喬東海教授說，後續還有很多重要的工作要繼續跟進，參與火星車落地後磁強計開機和科學數據處理工作。「為推動我國成為航天強國貢獻出自己的力量，這是我們作為科研工作者應該做的事。」《姑蘇晚報》2020年08月05日 A03版 記者 崔陽陽 通訊員 丁姍 李映杏