尤政團(tuán)隊(duì)：為航天器裝上“慧眼” -編號(hào):HV933iv

2015-03-01 19:38 來(lái)源：http://m.sustainablelifeonearth.com/ 閱讀：次

——尤政率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)的“進(jìn)步空間光學(xué)姿勢(shì)敏感器技巧”名目獲2012年度國(guó)度技術(shù)發(fā)現(xiàn)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)

　　熬夜簡(jiǎn)直成了根本功，但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是全體。對(duì)研究職員而言，還有一項(xiàng)工作是要撰寫(xiě)大批的工程性文檔，具體地記載每次操作細(xì)節(jié)和試驗(yàn)景象，時(shí)刻做到有據(jù)可查。這樣的文檔一寫(xiě)就是多少百份，千篇一律，未免單調(diào)。尤政強(qiáng)調(diào)，這固然是機(jī)械性工作，但卻是工程練習(xí)的一局部，也是科研人員的基本素質(zhì)之一。

　　在精細(xì)儀器系系館一層的展現(xiàn)室里，擺設(shè)著各類(lèi)型表頭單元、芯片、敏感器、微系統(tǒng)，甚至是微納衛(wèi)星，這些科研成果無(wú)不凝固了精儀系教學(xué)尤政及其團(tuán)隊(duì)的血汗，也給全部團(tuán)隊(duì)博得了許多榮譽(yù)。2013年1月，尤政等完成的“先進(jìn)空間光學(xué)姿態(tài)敏感器技術(shù)”項(xiàng)目失掉2012年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，再次為這個(gè)團(tuán)隊(duì)添上光榮的光環(huán)。

十年磨一劍　在尖端技術(shù)領(lǐng)域攻堅(jiān)克難

　　談到本人所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，尤政認(rèn)為一是求實(shí)，二是有凝集力，每一位研究人員都在團(tuán)隊(duì)配合中有所成長(zhǎng)。

　　項(xiàng)目介紹

　　“不能為了創(chuàng)新而創(chuàng)新，所謂的論文數(shù)目、專(zhuān)利數(shù)量，相對(duì)不是全部。成果然正得到應(yīng)用，才是最大的確定。”尤政始終強(qiáng)調(diào)應(yīng)用，他認(rèn)為核心技術(shù)只有通過(guò)工程應(yīng)用，能力證明是好的創(chuàng)新。先進(jìn)空間光學(xué)姿態(tài)敏感器技術(shù)不僅在原理上創(chuàng)新，更經(jīng)過(guò)了工程試驗(yàn)的考驗(yàn)，此次獲獎(jiǎng)堪稱實(shí)至名歸。在尤政看來(lái)，高校的科研創(chuàng)新也應(yīng)該聯(lián)合國(guó)家需求，做到“需求牽引、技術(shù)推動(dòng)”，實(shí)現(xiàn)雙贏。

　　【項(xiàng)目名稱】先進(jìn)空間光學(xué)姿態(tài)敏感器技術(shù)

　　2002年，邢飛參加了尤政的團(tuán)隊(duì)。“當(dāng)時(shí)感到尤政研討的范疇很踏實(shí)，這樣一個(gè)布滿翻新的領(lǐng)域是能夠畢生為之斗爭(zhēng)的。”邢飛以為，這也是將來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域，是一個(gè)充斥機(jī)會(huì)的研究方向。而事實(shí)證實(shí)，他的主意完整準(zhǔn)確。

　　起源：新清華2013-06-14

　　團(tuán)隊(duì)在對(duì)光學(xué)姿態(tài)敏感器件進(jìn)行空間應(yīng)用環(huán)境試驗(yàn)時(shí)，持續(xù)幾天幾夜的奮戰(zhàn)早已是粗茶淡飯。而微小衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)，由于軌道和通信區(qū)域的限度，一天中地面站只可以實(shí)時(shí)接受到兩到三次的軌道數(shù)據(jù)，時(shí)間也往往是后深夜。為了能第一時(shí)間控制數(shù)據(jù)以進(jìn)行跟蹤察看，邢飛和戰(zhàn)友們往往夜半時(shí)候依然堅(jiān)守在第一線。邢飛形容每一次研究和測(cè)試都像一場(chǎng)戰(zhàn)斗：“戰(zhàn)前必須嚴(yán)厲訓(xùn)練，但只有打了‘勝仗&rsquo,工商培訓(xùn);，這些付出就都是值得的。”

　　對(duì)于尤政而言，國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)這樣的聲譽(yù)并不生疏，獎(jiǎng)項(xiàng)是其次，重要的是能為迷信技術(shù)發(fā)展、為國(guó)家民族的振興作出實(shí)切實(shí)在的奉獻(xiàn)。從1995年開(kāi)端接觸微納技術(shù)起，尤政帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在基于MEMS（微機(jī)電系統(tǒng)）的航天器功效部件的微型化方面獲得了一批存在國(guó)際先進(jìn)水平的創(chuàng)新成果。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還在我國(guó)率先開(kāi)展了渺小衛(wèi)星技術(shù)的創(chuàng)新與工程實(shí)際。

科研如戰(zhàn)場(chǎng)　在團(tuán)隊(duì)中奮斗與成長(zhǎng)

開(kāi)弓不回首箭　以高技術(shù)保障“一擊即中”

實(shí)習(xí)記者張瀛辰

　　【項(xiàng)目先容】項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在空間光學(xué)姿態(tài)敏感器技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展了系統(tǒng)深刻的研究，在新原理、新辦法、新技術(shù)等方面提出 5項(xiàng)中心創(chuàng)造，在體系集成方面有4項(xiàng)主要立異，有針對(duì)性地沖破了各項(xiàng)技術(shù)瓶頸，推進(jìn)了光學(xué)姿態(tài)敏感器技術(shù)的發(fā)展。構(gòu)成了以“太陽(yáng)敏感器”、“星敏感器”為典范代表的微型化高機(jī)能空間光學(xué)姿態(tài)敏感器件及集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)原理、設(shè)計(jì)與標(biāo)定測(cè)試方式系統(tǒng)，研制了滿意不同類(lèi)型航天器、各種空間義務(wù)需要的新型光學(xué)姿態(tài)敏感器產(chǎn)品系列，并在一系列衛(wèi)星中得到利用，整體技術(shù)處于國(guó)際當(dāng)先程度。

　　尤政團(tuán)隊(duì)所從事的研究在良多人眼里深不可測(cè)，但對(duì)他們而言，這些創(chuàng)新技術(shù)也是從需求動(dòng)身，并非天馬行空那般難以企及。

　　而精儀系的傳統(tǒng)歷史，也讓尤政跟我國(guó)的國(guó)防事業(yè)結(jié)下了不解之緣。一方面，尤政在微納米這一穿插學(xué)科尖端領(lǐng)域不斷開(kāi)辟創(chuàng)新，另一方面，他們又一直致力于使成果可能運(yùn)用于我國(guó)的國(guó)防事業(yè)。尤其是航天領(lǐng)域的特別性，注定了“十年磨一劍”的科研艱苦——從原理創(chuàng)新到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，再經(jīng)由工程研制直到搭載衛(wèi)星發(fā)射進(jìn)行空間實(shí)驗(yàn)。對(duì)此，尤政感慨道：“一個(gè)‘輪回’近十年，但也只有當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目閱歷過(guò)完全的循環(huán)，才干真正出結(jié)果。”

　　對(duì)于這些敏感器，尤政用了“高端”一詞來(lái)形容。“原理是創(chuàng)新性的，是‘高端’的。”尤政說(shuō)，“另一方面，我們應(yīng)用的是貿(mào)易器件，不但性能高，價(jià)錢(qián)也較廉價(jià)。而實(shí)際運(yùn)行進(jìn)程中，這樣研發(fā)出來(lái)的敏感器在軌精度和抗煩擾才能甚至優(yōu)于國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品。這實(shí)際上也是走出了一條新門(mén)路。”

　　尤其是到了發(fā)射場(chǎng)，在近兩個(gè)月的時(shí)光里，團(tuán)隊(duì)研究人員都集中于系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)測(cè)試工作。敏感器系統(tǒng)在發(fā)射場(chǎng)需要與衛(wèi)星各分系統(tǒng)、火箭等進(jìn)行最后環(huán)節(jié)的測(cè)試和確認(rèn)，包含螺絲的防松、電纜銜接的鎖緊、熱控多層的縫合、光學(xué)系統(tǒng)的干凈，以及電子通訊的穩(wěn)固等。諸如此類(lèi)的問(wèn)題看似不大，卻很可能成為“潰堤之穴”。正因如此，研究人員過(guò)細(xì)地考慮到每個(gè)方面，一再測(cè)試，以保證產(chǎn)品十拿九穩(wěn)。

　　十多年來(lái)，團(tuán)隊(duì)始終保持在這一尖端技術(shù)領(lǐng)域不斷攀緣，攻克了一個(gè)又一個(gè)“山峰”。此次獲獎(jiǎng)的空間光學(xué)姿態(tài)敏感用具有姿態(tài)丈量精度高、無(wú)漂移、工作壽命長(zhǎng)等特色，是航天器賴以生存和性能晉升的基本性、癥結(jié)性器件，在對(duì)地遙感、深空探測(cè)、空間攻防等航天應(yīng)用中擁有重要的策略意思。

　　不僅如斯，尤政團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目成果豈但“上得了天”，還“入得了地”。這些看似“至高無(wú)上”的研究成果不僅可以用于國(guó)防等高端領(lǐng)域，也可以“下嫁”于商用、民用，比方機(jī)械制作、光學(xué)儀器、納米技術(shù)等等。團(tuán)隊(duì)在2011年同樣取得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)的項(xiàng)目基于微納技術(shù)的新型超級(jí)電容器就是一個(gè)很好的例子。該項(xiàng)目通過(guò)與企業(yè)協(xié)作，將超級(jí)電容器相干成果轉(zhuǎn)化，造成具有高儲(chǔ)能、大功率、長(zhǎng)命命、免保護(hù)、無(wú)傳染等長(zhǎng)處的系列產(chǎn)品，并成功應(yīng)用于在大功率電源裝備、電動(dòng)車(chē)電源等產(chǎn)業(yè)與民用領(lǐng)域。

　　【項(xiàng)目完成人】尤政邢飛張高飛　陳不凡丁天懷

　　這十多年的研究中，尤政及其團(tuán)隊(duì)“刺”出的不是“一劍”、“兩劍”，而且每一“劍”都經(jīng)過(guò)了近十年的錘打磨難，厚積薄發(fā)。

　　因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)科研成果直接與航天掛鉤，除了研究周期長(zhǎng)以外，團(tuán)隊(duì)所面臨的另一個(gè)問(wèn)題就是敏感器件一旦隨衛(wèi)星上天，即便發(fā)明問(wèn)題也難以修改。這就請(qǐng)求地面科研時(shí)，完成的項(xiàng)目產(chǎn)品具有相稱高的技術(shù)成熟度。

　　因?yàn)樵谔罩羞\(yùn)行時(shí)空間環(huán)境的宏大差別，尤政及其團(tuán)隊(duì)須要對(duì)敏感器進(jìn)行大量的元器件級(jí)、板級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的空間應(yīng)用環(huán)境試驗(yàn)，如在特定的溫度、真空度和光照下進(jìn)行高下溫輪回實(shí)驗(yàn)等。而這樣的實(shí)驗(yàn)一做就是幾天幾夜，團(tuán)隊(duì)人員輪流值班監(jiān)測(cè)狀況，只為確保“上天”后器件運(yùn)行的美滿勝利。在地面實(shí)驗(yàn)中，失敗是常有的事，而這也象征著另一場(chǎng)好幾個(gè)24小時(shí)不停歇的車(chē)輪戰(zhàn)。

為航天器裝上“慧眼”

　　這也恰是尤政最樂(lè)意看到的項(xiàng)目成果——可以在未來(lái)轉(zhuǎn)化為社會(huì)出產(chǎn)力，具備遼闊的工業(yè)化遠(yuǎn)景，造福大眾。對(duì)于尤政而言，得獎(jiǎng)并不重要，務(wù)虛才是要害�？蒲械膭�(chuàng)新點(diǎn)正應(yīng)當(dāng)落在利國(guó)利民的本質(zhì)性貢獻(xiàn)上，為國(guó)家社會(huì)發(fā)展添磚加瓦。　

　　經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的摸索和實(shí)驗(yàn)積聚，團(tuán)隊(duì)逐漸探索出了一條在軌進(jìn)行各種工程參數(shù)訂正和軟件重載的新式航天產(chǎn)品研發(fā)之路，現(xiàn)在團(tuán)隊(duì)所設(shè)計(jì)和研發(fā)的各種傳感器都可以在軌修復(fù)軟件問(wèn)題。但即使如此，團(tuán)隊(duì)的每一位研究人員都不會(huì)有任何松散，堅(jiān)持以高技術(shù)成熟度保證“一擊即中”。

求真務(wù)實(shí)　實(shí)踐創(chuàng)新配合工程應(yīng)用

　　圖為尤政（右二）和團(tuán)隊(duì)成員們?cè)趯?shí)驗(yàn)室。

　　無(wú)論是創(chuàng)新性工作仍是“反復(fù)性”工作，務(wù)實(shí)、堅(jiān)持、謹(jǐn)嚴(yán)是團(tuán)隊(duì)每一位研究人員播種的品德。尤政為每一位研究人員供給了廣闊的發(fā)展空間。在他的眼里，團(tuán)隊(duì)只是提供一個(gè)大的成長(zhǎng)環(huán)境，每個(gè)人都可以自在地吸取不同營(yíng)養(yǎng)。尤政認(rèn)為，成員們的不斷成長(zhǎng)，實(shí)在也正是團(tuán)隊(duì)的不斷發(fā)展強(qiáng)大，這能夠?yàn)橄乱粋€(gè)科研成果的出生奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　“開(kāi)弓沒(méi)有回頭箭。”團(tuán)隊(duì)的另一位重要研究人員邢飛說(shuō)明道，“咱們研發(fā)的敏感器件并不像地面產(chǎn)品，一旦在運(yùn)行中涌現(xiàn)問(wèn)題，可以及時(shí)修正。敏感器一旦‘上天’，很難再做修改。所以，在此之前，必需斟酌在軌運(yùn)行可能會(huì)呈現(xiàn)的各種情形，做充足的地面模仿實(shí)驗(yàn)。”