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“太极一号”卫星研制团队:承国家之志、铸引力新星
来源:微小卫星创新院 【字号:  
[video:太极一号 V3卫星研制团队]

  2019年8月31日,中国首颗引力波探测卫星——微重力技术实验卫星(太极一号)成功发射。“太极一号”卫星是中国科学院空间引力波“太极计划”的首颗技术验证星,在发射后的两个多月内完成了各项科学实验,在国内首次实现空间百皮米级激光干涉测量、微牛级无拖曳控制、毫开尔文级温控、空间最高精度的加速度测量,在国际上首次实现了微牛级射频离子与霍尔推力器在轨应用。这些实验的成功,标志着我国空间引力波探测迈出了坚实一步,而它的实现正是得益于卫星创新院一支年轻的铸星青年突击队---“太极一号”卫星研制团队。

  意义深远、肩负重任

  引力波提供了有别于电磁波的一个全新宇宙观测窗口,是人类探索和认识宇宙的新途径和新手段。2016年2月,习近平总书记对“引力波”做出重要批示,要求研究其战略价值,努力抢占国际科技制高点。中国科学院基于多年的预先研究,迅速响应并加快了 “太极计划”的系统论证,制定了三步走的建设策略,并基于国内外形势确立了“先导实验星在一年内完成研制发射”的重要目标。由于该任务研制进度紧、技术难度高,曾承研“悟空”、“墨子”、“北斗”等卫星任务的中科院微小卫星创新研究院临危受命,抓总组织中科院力学所、中科院长春光机所、中国科学院大学等优势单位建立了研制团队。为更好更快地完成国家和科学院赋予的使命,卫星创新院组织成立了以年轻人为主的“太极一号”卫星铸星突击队,肩负起了开创我国空间引力波探测的历史重任。

  迎难而上、攻坚克难

  由于引力波信号极其微弱,空间引力波探测任务挑战巨大,需要突破目前人类精密测量和控制技术的极限。卫星在太空会受到极小的非保守力,例如太阳照射在卫星上的光压以及稀薄大气阻力,这些外部干扰都需要卫星能够正确测量并通过高分辨率及高精度推力器进行抵消,特别是引力参考传感器测量精度要求达到地球重力加速度的百亿分之一量级,相当于一只蚂蚁推动卫星产生的加速度。这些技术在国内外都属于前沿技术难题,且由于国际竞争,相关国外技术也无法引进。年轻的“太极一号”卫星研制团队在“国内没有成熟产品,国外技术封锁”的巨大压力下,充分发扬“初生牛犊不怕虎”的精神,把前沿理论和技术大胆地应用于产品设计上,利用数字模拟和仿真手段并行开展不同方案的测试验证与迭代优化,最终不负众望,解决了“卡脖子”关键产品的自主研制。卫星在轨实验结果也表明,中国人自己研制的电推进器、引力参考传感器和激光干涉仪的功能和性能都优于预期,实现了重大原创性突破。

  把握机遇,管理创新

  自2015年人类首次在地面探测到引力波信号以来,抢占空间引力波探测领域制高点已成为了国内外科学界的重要热点。为了追赶在这个领域先行近20年的欧洲团队,“太极一号”卫星研制团队必须争取在一年时间内完成先导实验卫星的研制和发射,这在很多人看来无异于天方夜谭。为此研制团队在继承航天质量优先的原则上,创新性地提出了工程敏捷化迭代研制模式,利用已有的成熟技术减少前期的验证环节,许多传统流程需要实物验证的工作,通过数字化卫星仿真模拟技术来替代。同时研制团队在人才建设上不拘一格,在卫星创新院党委的领导下,组建了“太极一号”卫星铸星青年突击队,以“不忘铸星初心,牢记研制使命”的精神,让年轻人成为核心骨干,保证了队伍持续攻关的核心战斗力。

  不畏困难、勇于拼搏

  研制团队成员平均年龄不到33岁,面对技术难度大、研制周期紧的巨大挑战,团队成员几乎将所有可支配的时间都花在了工作上,夜以继日地奋战在办公室、实验室与测试间,以“一年三百六十五日,多是横戈马上行”的工作状态和“黄沙百战穿金甲,不破楼兰终不还”的必胜决心,发扬“特别能吃苦,特别能战斗,特别能攻关,特别能奉献”的航天精神,团结协作、集智攻关,先后克服了新材料使用、新工艺制造、高精度环境测试等难题,突破了激光干涉测量、惯性传感、无拖曳控制、电推进等关键技术,最终按要求完成了卫星研制与发射任务,为我国在空间引力波探测领域率先取得突破奠定了基础。

  “太极一号”卫星研制团队仅用一年时间便完成了我国空间引力波探测领域从0到1的重要突破,这无疑是该领域探索的一大步,但对于登顶国际空间引力波探测领域的科研高峰、实现弯道超车,将需要研制团队持续的创新与磨练。承国家之志、铸时代新星,“太极一号”卫星研制团队将继续砥砺前行,为中国空间引力波探测事业奉献青春,为实现中国梦航天梦作出新的更大贡献!

团队在真空罐内调试引力测量传感器

“太极一号”卫星铸星突击队

卫星总装

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