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薪火相傳探索的腳步從未停歇

2025-01-23 

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薪火相傳探索的腳步從未停歇(圖1)

  自1956年至今,中國航天已走過一甲子的崢嶸歲月。在這60多年的征途中,龍江從未缺席。從“兩彈一星”到神舟飛天、從嫦娥探月到“長征”升空……以哈爾濱工業(yè)大學(xué)為首的龍江高校用自己的探索寫下一篇篇中國航天史上的華章,用自己的創(chuàng)新描繪出一幅幅壯麗的畫卷。

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  回首中國航天的發(fā)展,黑龍江始終與中國航天共歷風(fēng)雨。中華兒女在太空中探索的腳步,從未停歇。以哈工大為代表的我省高??蒲泄ぷ髡咭矆?zhí)著不息從未停歇。軍民融合共發(fā)展,奠定了哈工大航天事業(yè)的發(fā)展發(fā)向;組建航天學(xué)院,培養(yǎng)了一大批中國航天的追夢(mèng)人;神舟問天,哈工大為它保駕護(hù)航;嫦娥訪月,科研工作者助其信步漫游……一批批龍江科研工作者接過先輩傳遞下來的接力棒投身航天事業(yè),勇于探索、砥礪前行,在探索宇宙的征程中留下了堅(jiān)實(shí)的足跡和鏗鏘的號(hào)音。

  “日月安屬?列星安陳?”茫茫宇宙,自古就引得無數(shù)人為之遐想萬分。面對(duì)疑問,中國航天直抵蒼穹,為我們解開了宇宙的神秘面紗。而以哈工大為代表的龍江高??蒲姓邚奈赐V固剿鞯哪_步,多年來,哈工大航天人心無旁騖、無私奉獻(xiàn),為神舟號(hào)系列飛船研制過程中多項(xiàng)技術(shù)難題的攻破立下了汗馬功勞,為祖國載人航天史寫下了濃墨重彩的一筆。

  三軸仿真轉(zhuǎn)臺(tái)為“神舟”鋪個(gè)“軌道”。哈工大王常虹教授帶領(lǐng)的課題組承擔(dān)的“OUT型三軸仿真實(shí)驗(yàn)閉式轉(zhuǎn)臺(tái)及其所構(gòu)成的仿真系統(tǒng)”是地面模擬系統(tǒng)中不可或缺的組成部分,該系統(tǒng)在飛船進(jìn)行地面試驗(yàn)時(shí),與仿真計(jì)算機(jī)、地球模擬器和太陽模擬器一起構(gòu)成衛(wèi)星(飛船)的閉路仿真和測(cè)試系統(tǒng)。如果說飛船是列火車,那么該系統(tǒng)就是火車的“鐵軌”,保證飛船在軌道上精確運(yùn)行。

  容錯(cuò)計(jì)算機(jī)為“神舟”安裝“大腦”。楊孝宗教授帶領(lǐng)的課題組以9個(gè)月的超短時(shí)間與航天總設(shè)計(jì)部合作完成了“載人飛船數(shù)據(jù)管理分系統(tǒng)主控容錯(cuò)計(jì)算機(jī)”的研制,促進(jìn)了整個(gè)系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的進(jìn)程。從總體方案設(shè)計(jì)、具體軟件設(shè)計(jì)到最后組裝設(shè)計(jì)、焊接、調(diào)試,從三級(jí)通信到電子盤應(yīng)用等,都是課題組自主研發(fā)的。

  故障診斷系統(tǒng)為“神舟”配個(gè)“醫(yī)生”。中國工程院院士黃文虎教授提出采用“天地一體化”設(shè)計(jì)思想的飛船“故障診斷”系統(tǒng)的可行性論證方案,包括故障檢測(cè)、診斷、隔離和恢復(fù)4個(gè)過程。飛船上天以后,地面有一個(gè)與在軌飛船同步運(yùn)行的模擬“飛船”系統(tǒng)。當(dāng)軌道上的飛船發(fā)回的信號(hào)出現(xiàn)不正常時(shí),地面指揮部通過“故障診斷”系統(tǒng)進(jìn)行診斷,找出故障源,并在地面同步運(yùn)行的“飛船”上進(jìn)行驗(yàn)證,確認(rèn)故障后向軌道上的飛船發(fā)送指令,啟動(dòng)飛船上的裝置自動(dòng)排除故障,保證飛船航天員的安全。

  每個(gè)人都曾幻想過自己能夠在宇宙間俯瞰世間萬物,去探究天外的種種神奇?!疤鞂m”的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了中國人俯瞰宇宙蒼穹的愿望,也讓世界多了一個(gè)與太空對(duì)話的平臺(tái),而這也離不開哈工大航天人的助力。從“天宮一號(hào)”到“天宮二號(hào)”,無不烙印下哈工大師生科技報(bào)國、忘我奉獻(xiàn)的忙碌身影,他們?yōu)樘铡盃渴帧?創(chuàng)造了多個(gè)“世界領(lǐng)先”;為讓“天神”適應(yīng)太空環(huán)境,取得了多次“國內(nèi)首次”;為確保飛船安全可靠性,啃下多個(gè)科技“硬骨頭”。

  CCD光學(xué)成像敏感器為“天神”牽手鑄就慧眼。哈工大的李金宗教授課題組與中國航天科技集團(tuán)五院502所合作,研發(fā)的CCD光學(xué)成像系統(tǒng)為兩個(gè)空間飛行器實(shí)現(xiàn)在軌交會(huì)對(duì)接提供了準(zhǔn)確導(dǎo)航。

  空間生命科學(xué)與航天醫(yī)學(xué)研究為航天員健康提供防護(hù)。李鈺教授帶領(lǐng)課題組,建立了敏感的空間環(huán)境快速響應(yīng)生物劑量分子檢測(cè)技術(shù),為開展深空飛行中航天員的健康和醫(yī)學(xué)保障提供有效的生存安全數(shù)據(jù)。

  空間機(jī)械手為天宮安上自己的臂膀。由哈工大自主研發(fā)的“天宮二號(hào)”空間機(jī)械手由多感知柔性機(jī)械臂、五指仿人靈巧手、控制器及其軟件、手眼相機(jī)、人機(jī)交互設(shè)備及其軟件等多部分組成的臂膀成為國際上第一次實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同在軌維修技術(shù)試驗(yàn)。該項(xiàng)試驗(yàn)主要面向航天設(shè)備在軌組裝及拆卸任務(wù),探索人機(jī)協(xié)同完成在軌維修典型作業(yè),為空間機(jī)器人在軌服務(wù)積累經(jīng)驗(yàn)。

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  哈工大牽頭自主研制的“試驗(yàn)”系列衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了我國多個(gè)第一,尤其是“試驗(yàn)一號(hào)”更是我國第一顆由高校牽頭自主研制的有明確應(yīng)用目標(biāo)的微小衛(wèi)星,第一顆新技術(shù)演示驗(yàn)證的微小衛(wèi)星,第一顆傳輸型立體測(cè)繪衛(wèi)星。其采用了“一體化”的設(shè)計(jì)思想,探索了我國微小衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展的新途徑,演示驗(yàn)證了小衛(wèi)星一體化設(shè)計(jì)與研制、基于磁控和反作用飛輪控制的姿態(tài)捕獲等多項(xiàng)微小衛(wèi)星的前沿技術(shù)。

  哈工大學(xué)子自行研制的“丁香”系列衛(wèi)星則實(shí)現(xiàn)了我國高校學(xué)子自主設(shè)計(jì)、研制、管控零的突破。其中僅12千克的“紫丁香二號(hào)”旨在構(gòu)建飛行軟件在軌試驗(yàn)平臺(tái),在空間環(huán)境中對(duì)FPGA軟件的可靠性等進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí),基于星上電子設(shè)備,衛(wèi)星可以進(jìn)行全球航班、船舶等狀態(tài)信息的收集和大型野生動(dòng)物蹤跡跟蹤等任務(wù);衛(wèi)星還攜帶了一個(gè)工業(yè)紅外相機(jī),可實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)、極端天氣等造成的地溫變化進(jìn)行成像與監(jiān)測(cè)。作為試驗(yàn)平臺(tái),衛(wèi)星還搭載了兩組新型超輕高精度敏感器,先期開展在軌測(cè)試,確保該產(chǎn)品在后續(xù)其他型號(hào)的成功實(shí)施。

  嫦娥、玉兔、廣寒宮是古代人對(duì)月球的美好想象,但月球的真正面目卻一直未被人們所熟知。玉兔號(hào)探月車的研發(fā)成功為我們解開了月宮的真實(shí)面目,龍江科技則成為了玉兔漫步月球的有力保障。

  電梯、橡膠齊發(fā)力讓“玉兔”平穩(wěn)落月。哈工大的科研團(tuán)隊(duì)研制出的剛?cè)峄旌鲜綏U-索-輪變自由度轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)和金屬橡膠高阻尼緩沖裝置,猶如一個(gè)可升降的電梯和汽車的減震,實(shí)現(xiàn)了“雙側(cè)懸梯共牽連平動(dòng),觸地后各自適應(yīng)地形”的功能以及在復(fù)雜力學(xué)環(huán)境下相關(guān)科研設(shè)備的安全。讓月球車在月面環(huán)境和著陸姿態(tài)均不確定、機(jī)構(gòu)空間尺度和質(zhì)量約束苛刻等條件平穩(wěn)著陸,順利開展對(duì)月球的巡視探測(cè)工作。

  篩網(wǎng)車輪、移動(dòng)系統(tǒng)讓玉兔信步漫游。哈工大的科研團(tuán)隊(duì)為玉兔設(shè)計(jì)了獨(dú)有的篩網(wǎng)車輪、移動(dòng)系統(tǒng),利用六輪的懸架構(gòu)型讓玉兔能夠在月表崎嶇、大溫差、月塵等極端環(huán)境下自由行走,揭示了車輪參數(shù)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)牽引性能影響的內(nèi)在規(guī)律。

  在追逐航天夢(mèng)的道路上,龍江高校的科研工作者矢志不渝,砥礪前行。除哈工大以外,哈爾濱工程大學(xué)、黑龍江工程學(xué)院等高校開設(shè)“航天班”與國家國防科工局、中國航天科技集團(tuán)等企業(yè)深化合作,為國家培養(yǎng)國防科技工業(yè)人才。黑龍江工程學(xué)院的動(dòng)力、光學(xué)、計(jì)算機(jī)三個(gè)領(lǐng)域被國家國防科工局確定為國防特色學(xué)科,并與行業(yè)企業(yè)共建了航天智慧城市研究院,為航天技術(shù)應(yīng)用輸送人才。