「我們的徵途不只是星辰大海」
航天科技九院704所航天技術應用產業不斷突破
▲圖為中國航天科技集團公司九院704所研發的大氣探測雷射雷達系統正在測試。(704所供圖)
對於很多人而言,中國航天科技集團公司九院704所是一個陌生而又神秘的名字:這裡承載著我國航天遙測系統研製的重大使命,承擔了以「兩彈一星」、載人航天、探月工程、北鬥導航、新一代運載火箭等為代表的國家重大工程、國防裝備研製任務,每一枚運載火箭的發射、每一枚衛星的上天、每一艘飛船進入軌道……都凝集了704所每一位航天人的無數心血。
但令很多人想不到的是,這個看似「高大上」的航天信息系統大所卻又離我們的生活如此接近。適逢704所建所60周年之際,新華社記者走進了「神秘」的704所永豐基地,和大家一起探訪「高大上」的航天技術究竟是如何「接地氣」的。
「給大氣做一次CT掃描」
近年來,PM2.5成為國人熟悉的一個名詞。但是你知道霧霾天氣時,每立方米的空氣中有多少PM2.5嗎?
「用這個探測系統就可以做到。」在704所位於海澱區永豐基地裡,雷射遙感數據反演應用組王麗東正在調試著一臺將要交付中國氣象局使用的大氣探測雷射雷達系統。
與想像不同,這臺雷射雷達不到一人高,緩緩地從裝備車輛裡「升」起至車頂。王麗東說,通過車內操作臺遙控就能探測垂直30公裡及水平10公裡內大氣中的汙染物類型、數量,區分PM2.5等細小粒子種類。
「這就相當於給大氣做了一次CT掃描。」704所雷射研究室趙一鳴說,「雷射雷達在大氣探測中扮演著『千裡眼』的作用,它擁有8個探測參數,可通過大氣中不同粒子的波長反應區分粒子的大小,根據偏振通道區分物體形狀。」
目前,我國PM2.5依靠點狀設備監測,PM2.5濃度是通過對監測點位中的濾膜稱重後計算得出,數值所反映的是每立方米中PM2.5的重量,無法反映汙染物傳遞的過程,而這個問題恰好能通過雷射雷達的監測數據解決。
趙一鳴說,根據實時參數,環保部門可以建立起包括時間、空間、汙染物等在內的四維信息,汙染物的源頭何在、流向哪裡,這些問題在圖像上一目了然,可以極大降低汙染治理的成本。
「國家每年在航天科技方面投入了大量的財力、物力和人力。」704所黨委書記溫斌說,在保證完成國家交付的重大任務的同時,704所始終致力於航天技術的科技成果轉化,目的就是讓更多人享受到航天科技進步帶來的紅利。
「讓更多人呼吸到和太空人一樣的新鮮空氣」
「『航天品質』就是最好的保障。」704所所長李涼海說,目前該所在智能感知與信息服務、健康環境監測、太赫茲產業等領域完成了多項航天技術向民用市場的轉化,讓「航天品質」的產品進入到民用市場。
「我們開發的室內空氣品質監測及淨化處理系統融合了多項應用於空間站項目的最新技術成果。」704所產業發展處劉波說,「該系統對PM2.5的一次淨化率超過99.8%,一次滅菌率高達99%,太空空間站裡太空人呼吸的空氣都是用這項技術進行處理的。」
2012年,由704所融合太空空間站和水下潛艇密閉空間環境監測和管理系統最新技術成果,創新研製的室內空氣新風系統,在天津市泰達保育院投入使用。劉波介紹,安裝新風系統後的一年間,保育院託班2至3歲小朋友的出勤率就達到了小班、中班、大班的正常水平。「在諾如病毒爆發期,保育院也沒有出現發病情況。」
不僅如此,704所還將航天科技中前沿的太赫茲技術「搬」到了我們身邊。
「現在機場、火車站等安檢設施大都運用的是X光技術,雖然比較準確,但對人的身體健康有一定損害。」李涼海說,704所在2013年研發了主動式監測的三維太赫茲人體安檢儀,通過太赫茲技術不僅能夠監測出汽油、刀具、爆炸物、毒品和違禁物品,其所產生的輻射僅相當於「一臺手機產生輻射的千分之一」。
今年8月,兩臺太赫茲安檢儀正式交付烏魯木齊南站使用。該所研究人員介紹,安檢儀試運行期間,每天安檢人員400到500人,安檢儀人體觀測圖像清晰,將人工智慧技術應用於危禁品識別,觀測結果與人工檢測結果一致。
「我們的徵途不只是星辰大海」
如果中國航天歷史發展是一幅氣勢恢宏的長卷,704所則是長卷中濃墨重彩的一筆。
704所黨委副書記戴保平介紹,從僅有幾間簡陋的辦公室組成的「國防第五研究院一分院八室」到佔據中國航天測控導航、傳感器、雷達專業主導地位的航天「國家隊」成員,高質量、高可靠的產品與服務為中國航天事業的發展做出了重要貢獻,「探索宇宙到達哪裡,我們的測控保障就跟到哪裡。」
「我們的徵途不只是星辰大海。」溫斌說,60年來,704所從較為單一的遙測研究所轉向航天電子信息系統大所,確定了「3+6+2」的頂層專業發展格局,聚焦測控通信導航、傳感器、雷達與對抗三大主業,歸核發展測控通信、衛星導航、精確制導與信息對抗、衛星有效載荷、MEMS與傳感器、信息安全六大領域,規模化發展太赫茲、智能感知與信息服務兩大航天技術應用產業。
2016年11月22日,704所與義大利、德國等相關研究機構籤署了合作協議,為後續雷射遙感專業提供了技術保障；2017年5月,哈薩克斯坦某公司領導受邀來訪,重點了解了太赫茲安防系統及無人機應用系統。雙方就合作意向、合作模式及願景達成一致,並籤署了合作框架協議……李涼海說,預計到「十三五」末,704所國際化收入佔主營業務收入比重將超過10%。
「航天精神是704所人幹事創業的燈塔。」溫斌說,今年是704所成立六十周年。「60年轉瞬即逝,從蹣跚起步到穩健地成為中國遙測事業的國家隊,704所的奮鬥發展史正是中國航天事業不斷創新發展的歷史縮影。」（記者李放、魯暢）