哈工大拉近龍江與「星空」的距離

2020-12-09 東北網

拍出最美地月合影的龍江二號衛星。

黑龍江日報6月4日訊 這幾天,一封中國運載火箭技術研究院的感謝信發到黑龍江,感謝哈爾濱工業大學為長徵五號B運載火箭首飛任務圓滿成功作出的巨大貢獻。

長徵五號B運載火箭點火升空,拉開了我國載人航天工程「第三步」任務序幕,距離中國進入太空的「起點」恰好過去了50年。50年前,中國第一顆人造衛星「東方紅一號」成功發射,它的總設計師和發射手孫家棟、胡世祥都出自哈工大。50年過去,中國航天事業有了翻天覆地的發展,這背後,一直活躍著一批龍江科技工作者——哈工大航天人。

有人曾說,人類的文明起源於第一個仰望星空的人。黑龍江孕育了哈工大這所百年航天名校,而哈工大,也正讓航天新技術化為我省發展新動能,不斷拉近著龍江與「星空」的距離。

讓「龍江星」閃耀太空讓航天「後浪」不斷湧現

今年2月,當哈工大自主研製的「新技術試驗衛星E星」成功發射時,中國工程院院士、哈工大教授曹喜濱想起了另一個時間點——2004年4月18日23時59分。當時,「長徵二號丙」運載火箭攜帶「試驗一號」衛星在空中轉了一個彎兒,然後向北方越飛越高、漸入浩瀚太空。

「試驗一號」是我國第一顆由高校牽頭自主研製的具有明確應用目標的小衛星,是當時第一顆新技術演示驗證小衛星、我國第一顆傳輸型立體測繪小衛星。它也是閃耀在太空的第一顆人造「龍江星」。

2004年4月19日,這顆龍江星與龍江大地有了第一次「對話」——「試驗一號」首次進入哈爾濱上空的衛星軌道,與哈工大衛星地面站的數據傳送持續了12分鐘。

「我第一次覺得,黑龍江原來距離『星空』那麼『近』。」曾有哈工大學生這樣感慨。

從新到更新,兩顆「新技術試驗」衛星見證了中國小衛星不斷進步的進程,而像曹喜濱這樣的哈工大衛星人,則是推動這一進步的重要力量之一。

16年來,哈工大衛星人不僅參與國家重大衛星工程,還先後自主研發了20顆衛星,其中很多衛星開創了新中國多個第一,讓中國的衛星技術尤其是小衛星、微納衛星,星箭一體化等技術方面達到國際領先行列。

更難能可貴的是,在哈工大研製小衛星、微納衛星過程中,創建了跟蹤前沿、自主設計、聯合研製、優勢互補、科技創新與人才培養並重的研製新模式。

這個模式結出的另一個碩果,是哈工大學生紫丁香微納衛星團隊。截至目前,這個全部由學生組成的衛星團隊已經自主研製了「紫丁香一號」「紫丁香二號」,參與研製了「龍江一號」「龍江二號」「珠海一號」星座和新技術試驗衛星E星。而正是「龍江二號」拍出了最美地月合影,讓更多人直觀的感受到太空探索中的「龍江力量」。

「這個團隊的成功不在於他們研製了多少顆衛星,而在於我們找到了一種可以更好地培養航天人才的方式。」中國工程院院士、哈工大校長周玉表示,「紫丁香」始終堅持圍繞國家重大戰略需求,開展多專業團隊攻關;始終堅持理論與實踐並重,讓學生在「真刀實槍」中練就過硬本領、找準成才方向。相信這樣的培養方式,能夠讓更多的年輕團隊湧現在龍江,為國家航天事業發展提供堅實的人才支撐。

讓龍江人「漫步」太空讓自主技術助力載人航天

在哈工大第一顆小衛星繞地球飛行4年之後的2008年9月27日,景海鵬留守返回艙,翟志剛、劉伯明身著航天服進入神舟七號載人飛船軌道艙。

翟志剛出艙作業,劉伯明在軌道艙內協助,實現了具有裡程碑意義的中國航天員第一次太空漫步。

這一天,太空中傳來了中國的聲音,具體而言,是龍江的「鄉音」——翟志剛和劉伯明都是黑龍江人,當他們在太空中交流時,有的龍江人會心一笑,有的則感動的流淚。

在翟志剛進行太空行走時,他手腕上的「反光鏡」吸引了很多人的注意。這是航天員出艙用反光鏡體,可使航天員看到觀察面窗視野之外的物體,對於順利完成出艙活動有著重要的輔助作用。

這技術難度極大的項目,就出自哈工大。項目組當時進行了百日奮戰,試驗數百次,逐次攻破了關鍵技術難題,在規定時間內完成了研製生產任務。當時,這類鏡體材料為世界首次採用,反光率及鏡體的尺寸穩定性超過了美、俄的同類產品,達到了世界先進水平。

航天員出艙用反光鏡體是哈工大助力中國載人航天的一個縮影,這背後,有一代又一代哈工大人更多的科研攻關。為神舟籤發「通行證」,解決神舟飛船返回艙的焊接難題,為神舟安裝「大腦」,打造神舟飛船診斷系統、太空衣系統、海上應急浮囊系統、載人飛船座椅支撐系統,開展太陽帆板堵轉研究、空間生命科學與航天醫學研究,研發地面失重訓練用模擬失重訓練水槽……截至目前,哈工大已有近百項研究成果應用到載人航天的各個領域。

近十幾年來,哈工大還瞄準月球探測二期、三期工程,配合總體單位承擔多個重要研發項目,支撐了探月工程的順利實施。

讓「天眼」凝視宇宙讓「星空」技術落地龍江

哈工大貢獻中國航天事業、拉近龍江與「星空」距離的雄心不只在地球軌道、也不僅在月球,目光已在眺望太陽系外。

脈衝星,是中子星的一種,是宇宙中最合適的定位系統,人類要想遨遊太空,就要靠脈衝星導航。

截至2020年3月23日,中國發現了114顆新脈衝星,令世界矚目。而有這樣的成就,是因為我國有了世界最大單口徑、最靈敏的射電望遠鏡——500米口徑球面射電望遠鏡(FAST),被稱為「中國天眼」。

「天眼」由中國科學院國家天文臺主持建設,建成耗時22年,由6大系統組成。哈工大研究團隊負責結構系統技術研發工作,成本佔項目總成本的近一半,重要性可見一斑。

可以這樣說,「天眼」的骨骼就來自哈工大。

哈工大空間結構研究中心以沈世釗院士、範峰教授、錢宏亮教授為首的研究團隊,自2003年起全程參與了「天眼」項目結構系統的預研、可行性研究和初步設計,提出的主動反射面結構方案和多項關鍵技術成功應用於項目,為超級「天眼」的國家立項和落成啟用提供了強有力的技術支撐和保障。中科院國家天文臺臺長嚴俊在接受採訪時,將「窪坑內鋪設數千塊單元組成冠狀主動反射面」稱為中國「天眼」的三大自主創新之一,足見這一技術的重要性。

作為項目結構系統總工程師,範峰介紹,未來,除天文觀測外,FAST還將作為地面的主要測控裝置,為中國的探月、登月,乃至以後登陸火星提供定位、導航、接收信號等支持。

實際上,在黑龍江我們就能看到與「天眼」相關的事物。由於在「天眼」中的卓越貢獻,2010年,中國科學院國家天文臺將1996年6月7日發現的小行星命名為「哈工大星」。而「哈工大星」的雕塑,就在哈工大的校園中。

黑龍江與「星空」越來越近的距離,還體現在哈工大有諸多航天技術正在龍江轉化。

近年來,哈工大在微小、微納衛星產業化方面越走越快。通過技術、市場雙拳出擊,積極釋放衛星技術研究所20年來雄厚的技術積累,依託核心技術團隊成立了衛星技術公司,打造具有天地一體化設計、研製、集成和運營服務能力的航天高新技術企業,根據不同用戶需求進行小衛星研發,並主動融入我省北鬥導航及衛星應用產業。

為了讓微小、微納衛星產業化進一步發展有保障,哈工大還在哈爾濱松北區科技創新城內統一規劃建設了微小型太空飛行器研發中心,該研發中心是我國重要的太空飛行器研發基地之一。哈工大相關學科承擔的航天領域重大項目均可在此完成系統集成、仿真、測試與地面環境試驗。

為推動科技成果轉化,服務區域經濟發展,哈工大與省政府於2013年共同組建了黑龍江省工業技術研究院。該院近5年來轉化了大批科技成果,孵化了140餘家科技型企業,其中30餘家企業圍繞航天開展業務。

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