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武汉力量助推“揽月捉鳖”
长江日报 2021-01-21 10:50

  作者:李玉莹

  由中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2020年中国十大科技进展新闻1月20日在北京揭晓。

  长江日报记者梳理发现,嫦娥五号探月、北斗全球系统星座部署完成、我国无人潜水器和载人潜水器均取得新突破等三大科技进展,均有武汉力量参与。

  ■ 模拟月壤和月面五星红旗“武汉造”

  2020年,嫦娥五号探测器完成我国首次地外天体采样返回之旅。值得关注的是,在探月这一伟大梦想实现过程中,也有武汉科学家作出的贡献。

  今年58岁的中国地质大学(武汉)教授肖龙是嫦娥五号钻取子系统飞控专家组成员,参与了嫦娥五号取土作业的两项关键任务——模拟月壤和采样点地质地貌地图绘制。

  “月面采样能否成功的关键因素之一是要了解月壤的性质,并研制出与实际月壤性质较为相似的模拟月壤,用于采样工程技术验证。”肖龙介绍,近10年来,他和团队成员为“嫦娥”系列任务提供了近100吨模拟月壤。此外,他们还研制了用于材料加工(如3D打印)的模拟月壤以及模拟火星土壤等,为月球基地建设、火星探测、地外资源利用等提供支撑。

  如同打仗需要战场地形图一样,嫦娥五号降落月表同样需要一份地图。经过近10年努力,肖龙带领团队成员顺利完成并提交了一份复杂的地图——《嫦娥五号预选着陆区1∶25万地质图》,为探月工程提供基础地质支撑。

  此外,中国地质大学(武汉)李大佛教授团队和段隆臣教授团队也曾参加部分钻探方案设计和钻探模拟试验等工作。

  2020年12月3日,探月工程嫦娥五号探测器在月面展开了它所携带的一面五星红旗。这面特殊的五星红旗出自武汉纺织大学徐卫林教授团队之手,耗时8年研制完成。

  与嫦娥三号、嫦娥四号以及“玉兔号”月球车上的国旗采用喷涂方式不同,嫦娥五号探测器携带的国旗则是一面实实在在的旗帜,具有不皱、不变色、耐极端高低温等特点。它采用二级铰链机构被牢牢悬挂于嫦娥五号着陆器一侧,将永久留在月球之上。

  ■ 我国三代北斗系统均有“武汉骄傲”

  历时26年“排星布阵”,中国北斗卫星导航系统终于在2020年6月23日全面落成。这项国之重器开发研制的背后同样有“武汉骄傲”。

  今年78岁的武汉大学刘经南院士是先后服务三代北斗系统的“布星者”之一,也是北斗三号系统卫星轨道精密定轨的重要参与者。

  20世纪90年代起,刘经南带领团队攻克北斗卫星导航系统多个关键技术:为北斗二号贡献地基增强系统和高精度卫星定轨;牵头解决了北斗二号卫星姿态转换期间(每半年约15天)不能服务的问题;建立了亚太地区首个北斗高精度国际分析中心;实现了我国北斗异构星座高精度数据处理关键技术的自主可控;在星间链路组网和定轨精度提升方案上为北斗三号提出建议;牵头在湖北省建立国内首个省级区域北斗地基增强系统,将区域定位精度提升至厘米级,为北斗三号地基增强网的升级改造节省时间等。

  20世纪90年代,中国制定北斗卫星导航系统“三步走”发展战略。作为其中关键技术的星载原子钟,在当时的中国属于技术空白。在从国外引进星载铷钟遭拒后,中国开始自主研制之路,中国科学院武汉物理与数学研究所成为中国最早开展星载原子钟研究的单位。

  研究团队立志“让中国的北斗用上最好的钟”:第一代星载铷钟,产品批量装备北斗二号卫星;第二代高精度星载铷钟,产品批量装备北斗三号卫星;第三代甚高精度星载铷钟,在2018年底首次用于北斗三号卫星。

  截至目前,至少有中国科学院武汉物理与数学研究所研制的45台星载铷钟随北斗卫星上天。

  ■ “奋斗者”号总设计师是武汉黄陂人

  2020年11月28日,创造了中国载人深潜新纪录10909米的“奋斗者”号全海深载人潜水器载誉归来。“奋斗者”号总设计师、万米海试总指挥叶聪是武汉黄陂人。

  在海试返航欢迎仪式现场,从“探索一号”科考船上走下来的中国船舶重工集团有限公司第七〇二研究所副所长、“奋斗者”号总设计师叶聪接受记者采访时兴奋地说:“在第二阶段,我一共下潜了3次。这次任务对我的冲击挺大的,以前去过深海平原、海山、热液、冷泉,这是第一次去深渊这种构造。我觉得,用我们潜航员的话来讲,万米的海底妙不可言。”

  出生于1979年的叶聪曾任“蛟龙”号深海载人潜水器主任设计师、首席潜航员,以及“深海勇士”号载人潜水器副总设计师等。2016年7月,国家重点研发计划“全海深载人潜水器总体设计、集成与海试”项目正式立项,叶聪担任总设计师。

  2020年中国

  十大科技进展新闻

  1 嫦娥五号探测器完成我国首次地外天体采样返回之旅,科学研究启动。

  2 北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功,北斗全球系统星座部署完成。

  3 深潜再传捷报,我国无人潜水器和载人潜水器均取得新突破。

  4 我国率先实现水平井钻采深海可燃冰。

  5 科学家找到小麦“癌症”克星。

  6 科学家达到“量子计算优越性”里程碑。

  7 科学家重现地球3亿多年生物多样性变化历史。

  8 我国最高参数“人造太阳”建成。

  9 科学家攻克20余年悬而未决的几何难题。

  10 机器学习模拟上亿原子:中美团队获2020高性能计算应用领域最高奖项戈登贝尔奖。

  【编辑:叶军 陈辰】

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