「根據安排,大年初五要進行嫦娥七號測月雷達載荷初樣鑑定件的相關工作。」
「好的!」
1月25日,大年初四,中國科學院空天信息創新研究院(以下簡稱空天院)測月雷達科研團隊副研究員盧偉收到了「開工」通知。大年初五,團隊其他成員也都提前結束春節假期,如約趕赴工作崗位。
第二天一早,盧偉和同事驅車來到國家空間科學中心懷柔園區。春節的聯試大廳熱鬧非凡,大家圍繞著同一個目標——嫦娥七號科學載荷,開啟了工作模式。
為了著陸在月球南極
按照計劃,嫦娥七號將於2026年前後發射,著陸在月球南極,開展月球南極的資源探測。作為嫦娥七號任務中配置的重要有效載荷之一,測月雷達需要探測月球淺層微波特性數據,為月球淺層結構研究提供科學依據。
春節期間,整個團隊只休整了5天,這也算是為數不多的長假了。除夕前夜,團隊爭分奪秒,剛剛完成嫦娥七號測月雷達初樣——電性件的研製工作,並交付載荷總體。
月球南極環境惡劣,常年低溫,這要求元器件具有極強的可靠性。地球上最適合測月雷達進行驗證的場景是冰川,這些地方海拔高、嚴重缺氧,進行試驗非常辛苦,隊員身體承受能力面臨極大挑戰。在祁連山區,從老虎溝冰川到透明夢柯29號冰川,每一處艱苦的地方都留下了團隊成員的足跡。
不僅如此,空天院副研究員沈紹祥告訴《中國科學報》:「嫦娥七號裝載的測月雷達主要實現多極化和單極化的探測功能、探測月壤厚度及分層結構功能,這就要求測月雷達探測深度在低頻通道覆蓋到400米、高頻通道覆蓋到40米,這是以往都沒有過的新情況。」
為了達到這個要求,測月雷達帶寬指標需要達到170%,遠超國內外同類雷達帶寬100%的指標要求。「硬體的實現難度非常大。」盧偉說。
事實上,從理論分析的角度,指標要求超出了設計範圍。對於這個近乎「異想天開」的要求,盧偉選擇埋頭苦幹,其中最為關鍵的一步就是做出合乎要求的測月雷達天線。
由於測月雷達天線研製不能直接套用地面雷達天線的設計手段,盧偉只能通過理論計算列出各種可能的設計方案,再不斷「排列組合」找到最優解,一點一點調試數據。
從2022年12月初開始,盧偉多次「推倒重來」,「有時候只有我一個人在實驗室」。直到12月23日晚上,他得到了穩定的結果,原理樣機的摸底驗證試驗順利通過!
穿鞋套和工作服、過風淋間,當盧偉再次進入超淨間時,他帶著新做出的天線,和團隊成員一起,如期完成了測月雷達初樣單機交付任務。
「即便是春節也得加班堅守」
為了這次春節按時上崗,團隊10餘人基本都留京過年,有些人甚至連續3年沒有回過老家。
「團隊成員大多是『80後』,我們一直以『特別能吃苦,特別能戰鬥』的載人航天精神鞭策自己。型號任務很少有假期,碰上研製任務緊張節點,即便是春節也得加班堅守。」沈紹祥笑著說。
他告訴記者,測月雷達已經在超淨間通過了各項測試,春節期間,要把它與載荷管理器連在一起,模擬在天上工作的所有狀態,「這樣才能通過嚴酷的月面環境考驗,確保載荷萬無一失」。
任務大廳徹夜燈火通明,只要整機聯試開始,必須有人在現場24小時保障。「基本上保障測試需要四五個人,今年試驗任務非常重,電性件和初樣鑑定件的工作並行開展。大家可能是12小時倒一次班,甚至24小時倒一次班。在最緊張的時刻,我們的時間按照分鐘計算。」盧偉說。
從2010年入職到現在,盧偉完成了6個型號任務、7個載荷的研製,幾乎每個春節,他都跟著探月工程任務一起過年。如果趕上工程任務的發射窗口期,就更為緊張。
在新冠疫情最嚴重的2020年春節,「天問一號」火星車次表層探測雷達載荷出廠定在那年的正月十五。團隊航天組的科研人員為保火星車雷達的研製進度,正月初五就來單位加班,只能靠方便麵解決用餐問題。在如此艱苦的環境下,他們出色地完成了單機研製任務。
從嫦娥三號/四號測月雷達、探月工程三期嫦娥五號/六號月壤結構探測儀,再到我國首次火星探測任務火星次表層探測雷達,測月雷達科研團隊長期圍繞國家重大科技專項——探月工程任務需求,系統解決了一系列關鍵技術難題。
「當聽到科學家使用到我們的設備產出了成果,心中很激動。可以說,探月工程見證了我的成長。在下一步載人登月、火星探索工作中,我們希望繼續作貢獻,不斷解決國家重大需求。」盧偉說。
記者 高雅麗
來源: 中國科學報