胡一鳴:不懼輻射,他給“玉兔”裝上“暖寶寶”
2019-05-16 07:28:00
來源:新華日報
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  雖然擁有很多值得驕傲的瞬間,江蘇五四青年獎章獲得者、中國科學院紫金山天文臺高級工程師胡一鳴卻始終強調,“我所有的成績都離不開所在平臺,在一個科學工程項目中,每個人都有自己的崗位職責,而我只是努力發揮好自己的作用。在平凡的崗位上,把平凡的工作做到最好”。

  一套動作,他練習了上百遍

  在四川西昌,嫦娥三號發射塔架54.5米的平臺上,胡一鳴趴在懸空搭建的平板上,聚精會神。他的任務,是在幾分鐘內為粒子激發X射線譜儀裝上月球生存裝置。冬天零下的溫度,他穿著薄薄的防靜電服,卻汗如雨下。

  粒子激發X射線譜儀是我國嫦娥三號玉兔月球車機械臂上唯一的科學載荷,它就像是“玉兔”的鼻子,可以嗅到探測區域各類礦物元素的定量組成,是開展月球地質化學研究的重要“法寶”。粒子激發X射線譜儀的探頭,由于裸露在巡視器外部,在月球夜晚零下180攝氏度的環境下,很容易被凍壞。

  “所謂月球生存裝置,打個不太恰當的比方,就是它的‘暖寶寶’。” 胡一鳴介紹,他的任務就是研制和安裝APXS中含有放射性同位素熱源(RHU熱源)的月夜生存裝置,保障前端探頭的存儲溫度。

  由于月夜生存裝置含有钚238同位素,有產生一定輻射的風險,因此月球生存裝置RHU熱源只能趕在火箭整流罩合罩前安裝,最大限度減少外界人員接觸放射性物質的概率。

  在地面上普通的工作,在發射塔架上難度卻很大。平臺上操作位置周圍均布滿重要設備,空間狹小,更重要的是不容許絲毫差錯!“安裝過程中哪怕一個螺絲釘掉下去,后果也不堪設想。”胡一鳴說。

  安裝熱源的一套動作,胡一鳴進行了無數次反復演練。他特地在辦公室里面專門準備了一張桌子,人懸空趴在桌子上不停練習,試驗過各種方案。“我考慮過借助工裝夾住RHU放入,對我的影響也小,但到最后我們還是決定直接用手將熱源放進去,這樣心里感覺最穩妥。”每天上班練習兩個小時,下班回家繼續練一個小時,將近三個月每天如此。

  “壓力非常大,就怕自己手抖,還好一點也沒抖。”胡一鳴笑道,由于動作熟練,比任務要求的時間還短了不少,過程異常順利,下了塔臺,他才發覺自己早已全身是汗。

  一套方案,他打磨了三個月

  在甘肅酒泉,我國第一顆暗物質粒子探測衛星“悟空”發射前夜,胡一鳴是團隊陪伴“悟空”到地上最后一刻的人。凌晨時分,他還在“悟空”旁邊值班,為“悟空”的各項性能指標進行全面的“體檢”,確保萬無一失。

  “‘悟空’的科學構想來自于常進等科學家,我們所做的,是盡可能把他們提出的指標變為工程上的現實。”作為有效載荷結構分系統主任設計師,胡一鳴與科研人員放棄了幾乎所有的節假日,確定了暗物質粒子探測衛星內部最為關鍵載荷——BGO量能器的設計方案。

  “‘悟空’號1.8噸左右,其中用于測量的四臺有效載荷1.45噸,而我們的BGO量能器1.045噸,占據了整星重量的55%。”胡一鳴介紹,由于運載能力的限制,整個BGO量能器承載結構的占比要壓低到15%以內才能滿足發射要求。

  BGO量能器采用308根600mm長BGO晶體,形似“玻璃棒”。這么多的“玻璃棒”堆疊有講究,結構越緊湊越好,金屬材料越少越好,否則都會直接影響量能器的性能。此外,BGO量能器還需要能承受發射過程中的震蕩,構型設計容不得半點馬虎。

  “一開始我們做的方案是比較粗的,BGO量能器特別重,一層層疊起來的晶體間隙也特別大……”胡一鳴說,團隊在短短兩三個月時間內,反復設計和驗證,迭代了有七八次,“一次次磨打,一點點改善,過程非常磨人,但我們最大的樂趣,就是量能器的重量又省了多少,結構的安全性又上升了多少。”

  最后,BGO量能器采用特別設計的非金屬承力結構,在原有的基礎上增加4.46個輻射長度,提高了探測能段上限;減少了量能器占空比,使BGO量能器100GeV以上電子探測效率提高到98%;同時保證了整體結構穩定性和熱穩定性,大幅度提升了“悟空”號衛星的探測能力及在軌壽命,確保了整個衛星工程的順利進行。

  一路向前,最愧對的是家人

  對胡一鳴來說,人生最激動的時刻,當然是“悟空”上天后,載荷開機各項指標正常的那一刻。雖說感覺鼻子酸酸的,但這時他心里的那顆石頭才算真正放下。

  “‘悟空’在天上情況特別好,我最關心的量能器內部308根晶體都沒有壞,晶體上兩端的光電倍增管也都沒有壞。”很多人都覺得發射衛星特別“高大上”,胡一鳴笑道,我承擔的崗位其實很普通,就是把地面上的設備,通過工程化設計,放到天上去,“把本職工作做到最好,這就是我的職責所在”。

  胡一鳴的生活一直跟著載荷旋轉。嫦娥三號2013年發射,載荷的研制重點其實在2012年。他的第一個孩子是2012年5月24日出生的,可他5月26日就到了北京出差,直到6月24日才趕回南京。“家里人說孩子滿月酒你總得來”,他當天的早班飛機都延誤了,千方百計才終于在飯點前趕到。

  2015年第二個孩子出生,又趕上了“悟空”即將發射,胡一鳴要與團隊一起做出場的各種測試,又是成天顧不了家,對家里人胡一鳴特別感激,但更多的是深深的愧疚。

  胡一鳴有著理工男不善表達情感的一面。今年“五一”假期,他特意陪伴家人出門逛了逛,彌補平時的缺位。“我們目前正參與研制我國第一顆太陽衛星——先進天基太陽天文臺,負責硬X射線成像儀的研制工作,計劃在2021年前后發射。”奮斗是永恒的主題,對他而言,下一階段的工作早已經在路上。 本報記者 楊頻萍

作者:  編輯:后晨  
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