“太极一号”年轻团队:平均年龄不到31岁 一年时间完成卫星研制

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  9月20日,在太空遨游20天后,我国首颗空间引力波探测技术实验卫星等到了个人的大名:“太极一号”。它的“体检报告”也显示,卫星具体情况正常,各项测试结果正常,第一阶段在轨测试任务顺利完成。

  中国科学院微小卫星创新研究院,这支此前完成“悟空”“墨子”等大名鼎鼎卫星研制任务的队伍,再次迎难而上,仅用一年时间就完成了“太极一号”的研制。国庆节前,青年人聚集起来,唱响《我和我的祖国》,激昂的歌声蕴藏着亲们“承国家之志,铸时代新星”的初心——这5个大字不仅刻在研究院的墙上,更深深刻在亲们心中。

  作为这几年物理界的“极品身材”,引力波提供了有别于电磁波的全新宇宙观测窗口,是人类探索和认识宇宙的新途径和新手段。“不同频率引力波反映了宇宙的不共同期和不同的天体物理过程。有别于地基探测,在空间能能探测到中低频段的引力波信号,能发现天体质量更大、距离更遥远的引力波波源,可揭示更为宽裕的天体物理过程。”卫星系统总指挥余金培研究员介绍。

  愿景很美好,可做起来谈何容易。引力波信号极其微弱,实施空间引力波探测挑战巨大,能能 突破目前人类精密测量和控制技术的极限。去年8月,一支平均年龄没人31岁的“铸星突击队”成立了。“亲们一心扑在项目研制中,几乎将所有可支配时间都花在卫星研制上,几乎全年无休。”卫星系统副总设计师蔡志鸣告诉记者,“亲们团队总是在家人入睡后才下班,家人醒来前又出门了。”空间引力波探测所涉及的核心技术包括高精度超稳激光干涉仪、引力参考传感器、超稳超静无拖曳控制、微牛级推进器等,“太极一号”正是瞄准或多或少重大科技前沿目标,对那此核心技术的可行性和实现途径开展了在轨实验验证。

  “卫星在太空会受到极小的非保守力,什儿 太阳照射在卫星上的光压,稀薄大气阻力,那此力都能能 亲们能能测量出并想法律方法做到无拖曳。”卫星系统总设计师李华旺研究员说。如引力参考传感器,其测量精度达到地球重力加速率单位的百亿分之一量级,大慨一只蚂蚁推动“太极一号”卫星产生的加速率单位。

  有时候要用另一一二个 字归纳“太极一号”的技术特点,或许没人比“静、精、稳”更贴切的了。在轨验证数据表明,高精度空间激光干涉仪位移测量精度达到百皮米量级,约为另一一二个 原子直径;而微推进器推力分辨率达到亚微牛量级,大慨一粒芝麻重量的万分之一。一年时间完成卫星的研制,在或多或少或多或少人看来无异于天方夜谭。总指挥余金培道出了其中的两点秘诀:“首先,亲们尽量利用已有的心智成熟 期 是什么是什么是什么是什么是什么 技术减少前期的验证环节——或多或少传统流程能能 实验验证的通过数字仿真来完成。其次,亲们在队伍建设上不拘一格,年轻人成为核心骨干,保证了队伍的战斗力。”

  无拖曳控制是实现空间引力波探测的关键技术之一。怎么实现国内首次在轨无拖曳控制技术实验,曾让无拖曳与姿控分系统主任设计师胡志强一度焦头烂额。在国内没人研制先例的具体情况下,胡志强和团队成员广泛查阅国外文献,潜心研究无拖曳控制算法,不断仿真验证,基于多种先进微推技术,终于在轨交出完美的答卷。研制团队唯一的“巾帼英雄”刘红担任热控分系统主任设计师。有时候常规热管的固体流动会产生噪声,能能 另辟蹊径。她虚心请教前辈专家,不断打磨优化方案,通过地面实验模拟验证和仿真计算复核,最终公布了精控方案,在太空中实现了我国首次毫K级温控,为引力波的后续探测温控技术奠定了基础。

  从零到一,微小卫星创新院用一年时间完成了突破。但要实现空间引力波探测,亲们都清楚,前路漫漫。据余金培介绍,按照“太极计划”,我国将于2023年后发射“太极二号”双星,对绝大每项关键技术进行较高指标在轨搭载验证;2033年左右发射“太极三号”三星,探测0.1m~1Hz频段引力波。

  弯道超车,无论在体育竞技场还是科研高峰,都意味分析日复一日的磨练,中国科学家与卫星研制团队有信心在空间引力波探测领域,迈向国际前沿。(记者 郜阳)