行業(yè)新聞/ Industry News
7月24日22時22分25秒，在“天問一號”火星探測器發(fā)射升空的第二天，火星環(huán)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(xué)載荷中第一個開機的產(chǎn)品，也是在奔火期間唯一長時間開機的科學(xué)載荷。該產(chǎn)品由蘭州空間技術(shù)物理研究所（以下簡稱“研究所”）和中國科學(xué)院近代物理研究所（以下簡稱“近物所”）兩家單位聯(lián)合研制。回顧產(chǎn)品的研制歷程，這是一段充滿挑戰(zhàn)而不斷成長的過程，也是研制團(tuán)隊向深空探測不斷前進(jìn)的“逐夢”歷程。
勇挑重?fù)?dān) 踐行使命，合作共贏勇攻關(guān)
研究所黨委書記王潤福清楚得記得，2016年4月26日，在火星探測任務(wù)科學(xué)有效載荷工程研制啟動大會上，上級明確了由研究所承擔(dān)火星能量粒子分析儀的工程研制任務(wù)，這是兩器有效載荷分系統(tǒng)13個科學(xué)載荷中最晚明確任務(wù)的產(chǎn)品。研究所倍感上級領(lǐng)導(dǎo)給予的充分信任，同時也感到肩上責(zé)任重大，按照“聯(lián)合研制、合作共贏、共同攻關(guān)、知識共享”的研制思路，研究所項目團(tuán)隊先后走訪了中國科技大學(xué)、北京大學(xué)和中科院近代物理所等國內(nèi)在能量粒子探測領(lǐng)域具有優(yōu)勢的單位，經(jīng)過多輪技術(shù)交流與溝通，最終選定了與中科院近代物理研究所聯(lián)合組成研制團(tuán)隊，這為項目的順利實施提供了有力保障。面對同一理想、同一目標(biāo)，雙方團(tuán)隊進(jìn)行了深入細(xì)致的溝通，在研究所的協(xié)調(diào)組織下，雙方團(tuán)隊現(xiàn)場辦公，共同學(xué)習(xí)了航天產(chǎn)品設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及禁限用工藝標(biāo)準(zhǔn)，對照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，開展物理仿真和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，發(fā)揮了兩家單位的各自優(yōu)勢，通過合作取長補短，在短時間內(nèi)孵化出了工程應(yīng)用的新產(chǎn)品，為后續(xù)項目持續(xù)推進(jìn)奠定了堅實的基礎(chǔ)。
吃透技術(shù) 攻堅克難，精益求精保成功
該項目的技術(shù)負(fù)責(zé)人王鹢說，火星能量粒子分析儀受限于工程指標(biāo)的苛刻約束，必須采用單個探測器系統(tǒng)對質(zhì)子、電子、α粒子和重離子進(jìn)行復(fù)合探測，并進(jìn)行粒子能量測量和種類鑒別，該方案是國內(nèi)首次采用的集成探測方案，技術(shù)難度和實踐風(fēng)險非常大。
時間緊、任務(wù)重，面對這個全新的任務(wù)，近物所孫志宇團(tuán)隊、蘇弘團(tuán)隊和研究所胡向宇團(tuán)隊等研制人員一頭扎進(jìn)了火星能量粒子分析儀的研制攻關(guān)中。從問題分析、方案設(shè)計到試驗驗證，環(huán)環(huán)相扣，責(zé)任到人，項目團(tuán)隊連續(xù)奮戰(zhàn)了3個多月時間，先后解決了物理探測方案設(shè)計和大動態(tài)范圍、高靈敏度的讀出電子學(xué)電路設(shè)計、探測器架構(gòu)設(shè)計、高精度低噪電源、電子學(xué)刻度等多項技術(shù)難點，滿足了火星探測任務(wù)對產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)的苛刻要求，為產(chǎn)品研制奠定了堅實的基礎(chǔ)。
在產(chǎn)品實現(xiàn)過程中，研制人員又面臨了新的難題：探測器需要保證帶電粒子有效進(jìn)入探測器，同時又要阻擋空間環(huán)境中的光線“混入”，就必須在入射口安裝一片厚度僅為2μm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(xiàn)，更別說要開展力學(xué)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(jīng)驗借鑒的基礎(chǔ)上，研究所工藝人員嚴(yán)把材料選擇、工藝驗證等各環(huán)節(jié)要求，圍繞金屬箔片的“夾持”、“裁剪”、“定模”、“固定”等各環(huán)節(jié)開展了一輪又一輪的研究工作，終于實現(xiàn)了微米級金屬箔片無損安裝。
這只是在研制歷程中聯(lián)合研制團(tuán)隊攻克的眾多技術(shù)難題中的一小部分，2017年10月30日，火星探測任務(wù)工程總設(shè)計師張榮橋來研究所調(diào)研時，稱贊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(xué)指標(biāo)實現(xiàn)、薄弱環(huán)節(jié)驗證、研制試驗的全面性、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北京中科院空間中心通過了正樣產(chǎn)品的驗收評審會和數(shù)據(jù)包審查，研究所承研的能量粒子分析儀是火星兩器有效載荷分系統(tǒng)第一個完成研制交付的載荷單機產(chǎn)品。
每當(dāng)回憶至此，研究所所長助理楊曉林都為這支團(tuán)隊感到驕傲自豪，可以說他們創(chuàng)造了“最后一個承接、第一個交付”的奇跡！
迎難而上 無私奉獻(xiàn)，全力保障“雙勝利”
產(chǎn)品交付后，研制隊伍配合相關(guān)總體單位，在北京、上海、海南等地陸續(xù)完成了分系統(tǒng)級的聯(lián)試試驗，環(huán)繞器級的聯(lián)試試驗，兩器工程總體級的電測、EMC試驗、力學(xué)、熱學(xué)等試驗，火星探測任務(wù)天地?zé)o線聯(lián)試及發(fā)射場演練等各類工作。
2020年年初新冠肺炎疫情期間，正是火星探測器發(fā)射前任務(wù)準(zhǔn)備的關(guān)鍵時期，為了保障任務(wù)的順利開展，研制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，研制人員采取了“一站式”車輛服務(wù)，連續(xù)奔波于北京、海南兩地。“85”后的主管設(shè)計師藺璟就是其中的一員，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(wù)，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(tài)度和過硬的業(yè)務(wù)能力，她在基地一直堅守到“天問一號”火星探測器順利發(fā)射，出色地完成了承擔(dān)的各項工作。研究所的研制人員以他們過硬的技術(shù)水平和優(yōu)秀的工作作風(fēng)全力保障著科研生產(chǎn)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(fù)的探測星際空間和火星空間環(huán)境等一系列重大任務(wù)，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，為我們更好的了解火星環(huán)境提供寶貴的數(shù)據(jù)支持。（轉(zhuǎn)載）
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