作者:殷倩
01
从“蹒跚学步”到“国际首次”
2004年,中国的空间激光技术尚在“蹒跚学步”。“当时国内没有空间激光光源研制基础,并且主动光电系统的研发和标定条件更是简陋,我们的研究可以说是从无到有的过程,很多人都不看好。”该团队成员、中国科学院上海技物所研究员黄庚华说。面对质疑,团队成员们并没有轻易放弃。
转机的曙光在无数次“设计、测试、未通过空间环境鉴定、重新复盘设计”的循环中微微显现,最终激光高度计随嫦娥一号月球探测卫星发射升空,稳定运行并在国际上率先发布了全月面激光三维高程图,首次突破了空间激光测高载荷全国产化自主研制的关键瓶颈。
然而,仅仅只是“跟上步伐”还是远远不够的,在团队看来,真正实现从跟跑到领跑的突破是发生在嫦娥三号落月软着陆任务中。团队研制的激光三维成像雷达首次实现了无人软着陆过程中的实时月面三维地形成像,16个独立激光波束可以在0.2秒内快速完成半个足球场面积的扫描,准确识别拳头大小的石块,引导着陆器在陨石坑间见缝插针式的安全落地。
“美国其实多年就提出了同类技术的设想,却从未能应用于月球着陆。而我们做到了,成为了真正国际首次!”黄庚华语气中带着自豪。更令人惊叹的是,这项技术在嫦娥三号到六号上了保持了100%的成功率。
时间来到2020年,嫦娥五号任务作为中国探月工程的第六次任务,也被称作是中国航天最复杂、难度最大的任务之一。而就是在这项艰巨的任务要求下,团队集体顶住压力,在发射前反复验证,确保万无一失。最终,不仅激光测距与激光三维成像敏感器表现正常,全新亮相的三波束激光测速敏感器以厘米级的测速精度为稳定着陆保驾护航,助力嫦娥五号成功携月壤返回。
从嫦娥一号时的“蹒跚学步”到嫦娥五号的“奋力奔跑”,团队可以说是用“激光之刃”,劈开了深空探测的无人区。对此成绩,作为其中代表的黄庚华却谦虚地说:“科学的突破其实是一个继承性过程,我们的成功都是因为站在了‘巨人’的肩上。”
02
发射前每一个问题都是恩赐
“科研工作中出现意外是非常正常的事情,很难有项目是完全按照计划逐步进行的,甚至有时候在出厂交付前都能发现问题。”黄庚华笑着跟记者分享道,“有一句话深得我心:‘在发射之前出现的任何一个问题,都是上天对你的恩赐。’”因为在航天人的眼中,只要问题是在地面上发生的,大家就还有机会找到并一起去解决。
在被问及科研路上遇到的艰难挑战时,黄庚华微微沉思了一下,便抬眼向记者转述了一个令他印象深刻的实验案例。当时是研究量子的团队在青海湖进行百公里级量子通信实验时,突发意外,团队成员当时是借的农户的一辆皮卡车,帮他们把沉重的设备运往测试地,结果在一处拐弯处因速度太快,设备被意外甩出,摔成三截。
“当时团队成员给导师打电话汇报的时候明显都已经是哭腔了”,黄庚华说,“但导师王建宇院士听到消息后第一反应是问团队人员有没有事”,在得知人员安全之后表示,“人没事,那就没事!先回上海,我们把设备修好明年再来。”
就这样,王院士的话犹如一颗“定心丸”,立马稳定了大家的情绪。通过检查后,大家决定暂时不回上海,留下来力争把它修好继续进行测试。连续15天,几乎是不眠不休,最终竟然修好了设备,风雨之后才见彩虹。
“当时大家感到紧张是有原因的,因为此次实验能否完成,直接关系到量子科学实验卫星能否如期转入工程研制立项,进入正式研制。”黄庚华解释道。最终,他们按时完成了国际上首个千公里级的量子纠缠实验,使我国成为当时世界上唯一一个能够完成此类科学实验的国家,展现了团队在量子技术前沿领域的强大实力。
摄影:季俊辉科研从无坦途。这从来也不是一句空话。当年在实现嫦娥三号软着陆的技术攻关中,各级分系统为了成功精诚合作,在高低温、热真空等极端试验条件中积年累月的反复考核单机和系统性能。“总之,我们需要确保设备在月球着陆的那20分钟内不出现任何问题。”
03
“做人、做事、做学问”
嫦娥工程是团队追梦的起点。围绕我国探月工程“绕、落、回”三步走发展战略,从嫦娥一号奔月开始,团队就承担激光及红外探测载荷等关键研制重任,攻克了一系列国际性技术难题。而在助力中国探月工程实现“六战六捷”的征程中,老一辈科学家“甘为人梯、敢闯无人区”的精神始终如薪火相传——青年一代在导师的言传身教中赓续严谨求实的科研基因,在失败与突破的循环里淬炼协同攻坚的团队信念,最终让“接力棒”化作照亮深空的科技之光。
“做人、做事、做学问”。这是黄庚华的导师薛永祺院士曾教给他的科研精神,他始终铭记于心并付诸在科研中。在他看来,传承的力量始终都在潜移默化的影响着大家,“老一辈科学家他们可能不会告诉你哪条路必然成功,但可以告诉你哪条路必然不成功”,黄庚华认真的说道,这对于年轻的科研工作者来说,就可以避免走很多弯路,也就可以将更多的时间用在对未来的探索中。
在这样的传承下,年轻一代科研人员迅速崛起。团队中的“80后”“90后”,甚至“00 后”,已然成为了科研中坚力量。然而,面对新一代科研青年,黄庚华却坦言“挑战前所未有”。“现在的年轻人更关注科学价值与个人成长,所以多数时候我既要当科研项目的负责人,又得为团队中的年轻人做心灵‘按摩”,努力保障大家的力往一处使,心牵在一起。
值得一提的是,中国科学院上海技物所还开设了“爱因斯坦探针人才项目”,致力于与全国多家顶尖高校联合培养,让本科生有机会来到院所体验科研工作,在实习中接触前沿课题,从而培养未来科研“种子”。
此次获得2025年度中国青年五四奖章,“对于这个团队而言,是肯定了我们在过去20多年里走的路是正确的。作为国家队,我们始终牢记科技报国的初心。”黄庚华坚定地说道。
可以说,空间主动光电技术研究团队的故事没有惊天动地的豪言,却用一次次的“突破”中,用实际行动践行着习总书记的那句殷殷寄语:“怀爱国之心、立报国之志、增强国之能,把个人奋斗同国家前途命运紧紧联系在一起,跑好历史的接力棒,在推进中国式现代化的宽广舞台上绽放绚丽的青春光彩”。
如今,团队又将目光投向了对木星、土星的探测。未来,团队将继续向深空探测、载人登月、中高轨量子卫星等“至难”“至远”发起挑战,在浩瀚星河中书写更多“不可能”的传奇。
供图:中国科学院上海技术物理研究所
来源:科技会客厅
支持单位:上海科技发展基金会