2024-11-16
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全球首張寬視場X射線聚焦成像天圖、我國首幅太陽過渡區(qū)圖像、國際迄今最亮伽馬暴、國產(chǎn)量子磁力儀首次全球磁場勘測……由中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院(以下簡稱“衛(wèi)星創(chuàng)新院”)研制的“創(chuàng)新X”系列衛(wèi)星的首發(fā)星——空間新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星在軌頻頻傳來喜訊。
近日,在上海市委宣傳部組織的“中國式現(xiàn)代化奮進(jìn)者”集中采訪中,人民網(wǎng)上海頻道記者走進(jìn)位于張江的衛(wèi)星創(chuàng)新院,近距離了解空間新技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)(以下簡稱“衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)”),挖掘他們奮勇向前的拼搏故事。
“創(chuàng)新X”首發(fā)星搭載了中國科學(xué)院20余家單位研制的十余套載荷,自發(fā)射以來,已完成了44項(xiàng)空間新技術(shù)驗(yàn)證。部分技術(shù)產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)推廣應(yīng)用,現(xiàn)已轉(zhuǎn)入常態(tài)化觀測模式,仍在持續(xù)產(chǎn)出大量科學(xué)數(shù)據(jù)。
據(jù)悉,這種“眾籌”衛(wèi)星的模式為全國首創(chuàng)。2021年,隨著運(yùn)載火箭“力箭一號”首飛工程的立項(xiàng),讓科研領(lǐng)域上天觀測、驗(yàn)證的新技術(shù)新想法得以推進(jìn)并成功落地。
“創(chuàng)新X”意味著創(chuàng)新無極限,從項(xiàng)目遴選、構(gòu)型設(shè)計(jì)到人員配置,創(chuàng)新體現(xiàn)在每一個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)然,創(chuàng)新也意味著更多的風(fēng)險(xiǎn)和不確定性。
經(jīng)過遴選,最終確定搭載的新型載荷涉及天文、遙感、在軌制造等不同領(lǐng)域,參與團(tuán)隊(duì)來自中國科學(xué)院、北京大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等20多個(gè)不同單位。
“此次遴選的新載荷、新技術(shù)產(chǎn)品,大部分都是在航天領(lǐng)域就差‘臨門一腳’的基礎(chǔ)研究和新技術(shù)?!毙l(wèi)星創(chuàng)新院副院長張永合介紹,各參與方自主投入的全新的“眾籌”模式,相當(dāng)于將數(shù)量繁多、類型迥異的新型載荷“湊”在一顆衛(wèi)星上發(fā)上天,這給衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)帶來了不小的挑戰(zhàn)。
“我們調(diào)動(dòng)一切可以調(diào)動(dòng)的資源,參與技術(shù)開發(fā)。”由衛(wèi)星創(chuàng)新院研究員張曉峰擔(dān)任總師的衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)組建。這是一支年輕的團(tuán)隊(duì),骨干力量多是85后、90后,人數(shù)最多的時(shí)候也不到20人,其中有一半成員是第一次獨(dú)立承擔(dān)項(xiàng)目。
為確保項(xiàng)目有條不紊,團(tuán)隊(duì)采用了“雙責(zé)任制”和“以老帶新”模式,每個(gè)分系統(tǒng)由一位有經(jīng)驗(yàn)的師傅負(fù)責(zé)技術(shù)和質(zhì)量把關(guān),再由年輕的徒弟主導(dǎo)方案設(shè)計(jì)和項(xiàng)目推進(jìn)。
“一方面縮短研制時(shí)間和培育周期,一方面將科學(xué)院創(chuàng)新的文化基因傳承下去?!睆堄篮媳硎荆弦惠吙蒲腥藛T將智慧和經(jīng)驗(yàn),通過言傳身教的方式,傳遞給了年輕一代。年輕一代,則以創(chuàng)新思維和活力,為團(tuán)隊(duì)注入了新的生命力?!澳贻p人也在新項(xiàng)目中挑起大梁,為科學(xué)院培養(yǎng)更多的航天人才?!?
這群航天人不怕累、不怕苦,不斷試錯(cuò)、測試,齊心協(xié)力攻堅(jiān)克難。面對新團(tuán)隊(duì)的磨合、新模式的適應(yīng)以及短周期的需求等難題,鑄星突擊隊(duì)提前制定了試驗(yàn)載荷接口規(guī)范、格式約定和驗(yàn)證要求,識別出風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目,進(jìn)行重點(diǎn)把控,快速迭代,協(xié)助完成了載荷設(shè)計(jì)工作。
面對挑戰(zhàn),他們從不退縮:如載荷“多元化”需求為溫度控制帶來了巨大挑戰(zhàn),熱控主任設(shè)計(jì)師劉鎏提到,團(tuán)隊(duì)在載荷熱控設(shè)計(jì)上進(jìn)行了多種探索,例如對含有伸桿的載荷開展動(dòng)態(tài)平衡設(shè)計(jì),使其適應(yīng)-270℃-10℃的環(huán)境溫度變化;在大功率載荷上設(shè)計(jì)展開式散熱裝置,使其更好地維持溫度穩(wěn)定。為了節(jié)約時(shí)間,結(jié)構(gòu)副主任設(shè)計(jì)師李天童表示,在引入新插件時(shí),省略了從三維圖到二維圖的制圖過程,直接使用三維裝備圖,從而節(jié)約了近1個(gè)月時(shí)間。
由于衛(wèi)星搭載了多套會對衛(wèi)星姿態(tài)和軌道產(chǎn)生影響的推進(jìn)載荷,任意一套推進(jìn)系統(tǒng)出問題,都會對衛(wèi)星的姿態(tài)和軌道產(chǎn)生影響。因此,在推進(jìn)載荷工作之前,需要識別其工作異常對衛(wèi)星產(chǎn)生的影響,提前準(zhǔn)備故障預(yù)案。姿控主任設(shè)計(jì)師李津淞表示:“好的想法是創(chuàng)新的源泉,我們利用低等級的光纖陀螺和優(yōu)化控制算法,最終實(shí)現(xiàn)了指向穩(wěn)定度的提升?!?
就這樣,在團(tuán)隊(duì)的一直努力和不斷嘗試下,“創(chuàng)新X”被設(shè)計(jì)成了一個(gè)面向載荷動(dòng)態(tài)集成的通用化的平臺,不僅接口豐富,還具備高精度對日觀測、對地觀測、慣性定向等多種觀測模式。此外,經(jīng)過技術(shù)管理創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了1年的短周期快速研制,各科研團(tuán)隊(duì)的成本也實(shí)現(xiàn)大幅下降。
2022年7月27日,“創(chuàng)新X”首發(fā)星成功發(fā)射;8月,獲得首批科學(xué)成果;2023年1月,第二批科學(xué)與技術(shù)成果發(fā)布;7月,“創(chuàng)新X”科學(xué)航班計(jì)劃啟動(dòng)。
“創(chuàng)新X”首發(fā)星的科技成果豐碩,為后續(xù)“航班式”搭載模式創(chuàng)造了良好開端。張永合表示,該計(jì)劃將繼續(xù)探索空間科學(xué)探索與技術(shù)驗(yàn)證新范式。
據(jù)悉,科學(xué)航班面向全球征集有在軌驗(yàn)證需求的新載荷、新產(chǎn)品,利用“力箭”的發(fā)射機(jī)會,為全球科學(xué)家、科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)、空間公司提供全鏈條搭載服務(wù)。
立于時(shí)代潮流,祖國的需要就是“國家隊(duì)”的方向,極端宇宙、時(shí)空漣漪、日地全景......還有更多的核心技術(shù)期待中國突破。衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)表示,將以一往無前的奮斗姿態(tài)攀登更高的科學(xué)高峰,讓中國衛(wèi)星成為天地間一顆顆璀璨奪目的科學(xué)之星、希望之星。
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