草原深处,有一群宇宙观测者
原标题:草原深处,有一群宇宙观测者
工作人员正在进行天线安全性测试。资料图片
工作人员在行星际闪烁监测望远镜架设现场操作设备。资料图片
【这些改变中国样貌的工程师】
浩瀚宇宙深处,有一种神奇的现象叫作行星际闪烁。它是低频电磁波在行星际空间传播时,被太阳风散射形成的射电信号强度和相位的随机起伏。为了充分利用这一现象,为我国空间活动的安全和顺利进行提供重要保障,我国在国家重大科技基础设施“空间环境地基综合监测网”(子午工程二期)中重点增设了行星际闪烁监测仪(IPS)项目。IPS作为子午工程二期的标志性设备,犹如一只巨大的耳朵,倾听着宇宙的呢喃。
中国电科网络通信研究院IPS天线团队作为IPS天线的承研单位,与中国科学院国家空间科学中心、中国科学院国家天文台等单位携手完成IPS天线设备建设任务,为我国步入世界空间天气领域先进国家再作贡献。
电气性能的“测算师”
2021年的初夏,在研制现场的屋顶,一位青年眉头紧皱,汗水不停从脸颊流下,他的眼神坚定,紧盯着IPS馈源样机。
周冲,IPS天线电气设计师,自加入IPS项目团队以来,便专注于攻关天线馈源的仿真计算与样机调试,主站天线共计近1800套馈源均是他的杰作。
“对IPS天线的核心部件——馈源来说,要求体积尺寸很小,在此之前国内没有类似技术,那时,我想的只有把自己能做的做到最好。”技术空白、寸步难行,这种压力很快成为推动他突破瓶颈的动力。想要达到馈源的高指标要求,理论与实践缺一不可,先在电脑上进行仿真计算,再根据数据制作样机,测试出结果,与仿真数据进行对比,寻找规律,如此反复,这便是周冲那段时间的日常。
万事开头难,样机的首次测试结果和要求存在较大差距,如何缩小差距、满足要求以最终实现射电源信号的高灵敏度接收,便成为周冲不断挑战的难题。几个月的时间,几十次会议,几十种方案,无论刮风下雨还是烈日当头,周冲都在露天试验场对馈源逐次测试、调试。样机就像他的朋友,陪伴他度过了春夏秋冬。
从方案设计、改进,线缆焊接到产品测试,师傅耿京朝都给予了周冲耐心指导。为了第一时间拿到精确数据,师徒二人常常吃住在工作岗位上,甚至通宵达旦。他们并肩作战,一起焊接线缆、调试设备、研究数据。“馈源的最终测试结果均优于预定的指标要求,达到了前所未有的高度,这大大帮助了IPS天线看得更清、瞄准太阳的视线更加精确。”师傅耿京朝说。
将理想变为现实的“建筑师”
“有本书跟随了我8年,贯穿研制IPS天线结构的整个过程,这本被我翻烂了,我就自己又复印了一本。”IPS天线结构设计师武织才边说着,边从堆满书的书架上抽出这本书。
IPS天线的结构设计要求高、难度大、涉及的技术跨领域,这在国内属于首创,没有前人的成果可借鉴参考,还要兼顾运用跨专业领域的知识,武织才只得尽可能利用搜集到的材料,埋头潜心设计,在他的办公桌和试验场一隅,完成了这件大事。
创作过程是仿真加试验。按照常规的传统设计,第一次得到的主站天线重量达1100吨,为降低施工难度和成本,需要对结构进行深度优化设计。如何给天线减重,成了团队的首要难题。“我们多次开会讨论,决定更换天线结构的部分设计。我自己骑车去批发市场拉了好几种材料回来,一个个试,一定要想办法解决。”武织才说。