新甘肅·甘肅日報記者 李滿福 通訊員 劉璐
7月24日22時22分,在「天問一號」火星探測器發射升空的第二天,火星環繞器主載荷之一的火星能量粒子分析儀即成功開機,正式開始履行它的「問天」使命!它是13個科學載荷中第一個開機的產品,也是在「奔火」期間唯一長時間開機的科學載荷。
該產品由中國航天科技集團有限公司五院510所和中國科學院近代物理研究所兩家單位聯合研製。回顧產品的研製歷程,這是一段充滿挑戰而不斷成長的過程,也是研製團隊向深空探測不斷前進的「逐夢」的歷程。
合作共贏勇攻關
510所黨委書記王潤福清楚地記得,在2016年4月26日火星探測任務科學有效載荷工程研製啟動大會上,510所領回了研製火星能量粒子分析儀的重任。這是有效載荷分系統13個科學載荷中最晚明確任務的產品。
接此重任,510所倍感責任重大。按照「聯合研製、合作共贏、共同攻關、知識共享」的研製思路,項目團隊先後走訪了中國科技大學、北京大學和中科院近代物理所等國內在能量粒子探測領域具有優勢的單位,經過多輪技術交流與溝通,最終選定了與中科院近物所聯合組成研製團隊,這為項目的順利實施提供了有力保障。
技術團隊合力攻關。
面對同一理想、同一目標,雙方團隊進行了深入細緻的溝通,在510所的協調組織下,雙方團隊現場辦公,共同開展技術攻關,在短時間內孵化出了工程應用的新產品,為後續項目持續推進奠定了堅實的基礎。
精益求精保成功
該項目技術負責人王鷁說,火星能量粒子分析儀受限於工程指標的苛刻約束,必須採用單個探測器系統對質子、電子、α粒子和重離子進行複合探測,並進行粒子能量測量和種類鑑別,該方案是國內首次採用的集成探測方案,技術難度和實踐風險非常大。
時間緊、任務重,面對這個全新任務,近物所孫志宇團隊、蘇弘團隊和510所胡向宇團隊等研製人員一頭扎進了火星能量粒子分析儀的研製攻關中。從問題分析、方案設計到試驗驗證,環環相扣,責任到人,項目團隊連續奮戰了三個多月時間,先後解決了多項技術難點,滿足了火星探測任務對產品技術指標的苛刻要求,為產品研製奠定了堅實基礎。
在產品實現過程中,研製人員又面臨了新的難題:探測器需要保證帶電粒子有效進入探測器,同時又要阻擋空間環境中的光線「混入」,就必須在入射口安裝一片超薄的金屬擋光片。薄如蟬翼已讓眾人驚嘆,而面對比蟬翼還要薄100倍的金屬箔片,讓「輕輕拿起」這樣簡單的操作都變得無法實現,更別說要開展力學等一系列實驗了,但這沒有嚇倒「敢啃硬骨頭」的航天人,在完全沒有經驗借鑑的基礎上,510所工藝人員嚴把材料選擇、工藝驗證等各環節要求,終於實現了微米級金屬箔片無損安裝。
這只是在研製歷程中聯合研製團隊攻克的眾多技術難題中的一小部分。2017年10月30日,火星探測任務工程總設計師張榮橋來510所調研時,稱讚了火星能量粒子分析儀前期取得的成果,對火星能量粒子分析儀科學指標實現、薄弱環節驗證、研製試驗的全面性、合理性、有效性給予了較高評價。2019年1月30日,火星能量粒子分析儀在中科院空間中心通過了正樣產品的驗收評審會和數據包審查,510所承研的能量粒子分析儀是火星兩器有效載荷分系統第一個完成研製交付的載荷單機產品。
510所所長助理楊曉林說,他們創造了「最後一個承接、第一個交付」的奇蹟!
全力保障「雙勝利」
產品交付後,研製隊伍配合相關總體單位,在北京、上海、海南等地陸續完成了分系統級的聯試試驗,環繞器級的聯試試驗,兩器工程總體級的電測、EMC試驗,力學、熱學等試驗,火星探測任務天地無線聯試及發射場演練等各類工作。
每一個環節都需要精益求精。
2020年年初新冠肺炎疫情暴發期間,正是火星探測器發射前任務準備的關鍵時期,為了保障任務的順利開展,研製隊伍克服疫情帶來的不利影響,項目辦指揮馬洪炯親自掛帥、周密部署,研製人員採取了 「一站式」車輛服務,連續奔波於北京、海南兩地。「85」後的主管設計師藺璟就是其中一員,自2月14日起,她就和同事一起迎難而上、星夜兼程趕往北京開展實驗任務,火星能量粒子分析儀走到哪兒,她就跟到哪兒,憑著精益求精的工作態度和過硬的業務能力,她在基地一直堅守到「天問一號」火星探測器順利發射,出色地完成了承擔的各項工作。510所的研製人員以他們過硬的技術水平和紮實的工作作風全力保障著科研生產和疫情防控的「雙勝利」!
隨著火星能量粒子分析儀的正式開機,它將開啟漫長的工作模式,完成它肩負的探測星際空間和火星空間環境等一系列重大任務,期待集廣大科研人員智慧成果的能量粒子分析儀不辱使命、出色完成工作,為我們了解火星環境提供寶貴的數據支持。(文中圖片由510所提供)