千百年来,中国人的飞天梦想从未停歇。随着一代代科学家前赴后继,我国深空探测步伐不断提速。在吉林大学就有这样一支科研队伍,20年来,他们向着“星辰大海”奋楫扬帆,劈波斩浪,成绩斐然——
助力破解“玉兔号”月球车月面行走难题;参与构建亚洲最大的月面试验场;承接我国“祝融号”火星车移动系统寿命和极端条件考核试验;承担小行星探测项目7项任务,成为探测器研制主要外协团队……
他们凭借过硬的科研实力,逐步广泛、深入地参与到国家深空探测事业中。这支队伍就是全国高校黄大年式教师团队、吉林大学仿生科学与农业工程教师团队。
日前,记者来到吉林大学,走近这支队伍,聆听他们的科研故事。
“同学们,我们来模拟一下月球车月面通过状态,看看规划的路线算法能不能行得通……”当记者走进土槽实验室时,团队成员邹猛正带着学生们做试验。
月球车在土槽试验台里缓缓移动。另外一个试验区里,摆放着月壤、火壤等模拟星壤,以及采样铲、车轮等探测器零部件……处处彰显着团队探索宇宙的豪情壮志。
该实验室始建于上世纪50年代末。最初,实验室主要开展车辆与地面作用相关研究,中国工程院院士陈秉聪和中国科学院院士任露泉曾在这里取得了很多了不起的成就。
“先生们那时就曾设想,要是我们的研究成果能在探索其他星球时发挥作用该多好。后来,我们一步一个脚印,真的逐渐参与到重大深空探测项目中。目前,我们正在承担‘嫦娥五号’月球样品测试、参与嫦娥四期探月任务等。”邹猛自豪地说。
从地面力学到星球探测,转折点出现在2004年。
彼时,我国探月工程二期项目立项后,月球车的研制成为重点工作。月壤结构松散,月球车在月面行走时,会面临打滑或沉陷问题。有没有专门从事这方面研究的科研团队呢? 国家航天部门开展了全国调研,最终,将目光锁定在吉林大学,这里恰有一支专门从事车辆与松软地面作用研究的团队,且相关成果全国领先。
“我2005年来到吉林大学攻读博士学位,师从李建桥教授开展车辆地面力学领域研究,我的博士论文研究的正是模拟月壤和月球车车轮作用关系。”邹猛说。团队非常珍惜与国家航天部门的合作机会,在此后4年间,积累了很多试验经验。
月球车、采样器的研制涉及很多技术环节,而模拟月壤及月面试验场是基本试验保障,其重要性不言而喻。2009年,国家航天部门针对“嫦娥三号”模拟月壤和试验场构建项目面向全国招标。经过激烈竞标,吉林大学科研团队脱颖而出,与国家航天部门正式开展项目合作。
这次合作历时4年,成果就是构建出了亚洲最大的月面试验场。
邹猛作为参与其中的一分子,每每回首这段经历,都很感慨:“当时条件很艰苦,生活和工作的地方非常偏远,整备月壤灰尘大,有时两个人面对面都看不清彼此,我们还要经常自己动手挖撞击坑、搬动石块、拖动线缆……过程虽然辛苦,但一想到能为国家航天事业做点事,就有使不完的劲儿。”
在执行项目过程中,团队成功研制了一系列模拟月壤,制定了模拟月壤力学测试规范,建立了基于车轮的月壤力学参数反演模型,提出了高通过月球车车轮仿生设计方法,为我国探月工程的顺利实施提供了有力的技术保障。
此后,团队又陆续承研了“嫦娥五号”“嫦娥六号”等模拟星壤。2020年,为了肯定团队在参与“嫦娥五号”采样任务中的贡献,相关部门专门向吉林大学发来了感谢信。
团队“星辰大海”的征途,没有止步于月球。实际上,在为探月工程作出贡献的同时,团队从2014年开始,便参与了我国火星探测计划的关键技术攻关。
2018年,我国首辆火星车“祝融号”需要进行移动系统性能及极端工作情况试验。吉林大学科研团队凭借不俗的科研实力和先进的试验场地,承接了这次试验。
“试验为期半个月,时间紧,任务重。我们在试验前经过反复预演,在试验过程中严谨、高效,圆满完成了这次任务。”邹猛说。
这次试验,为“祝融号”在火星表面顺利开展巡视探测发挥了重要支撑作用,相关部门再次向吉林大学发来感谢信。邹猛作为项目负责人,获得了六部委颁发的“首次火星探测任务先进个人”荣誉称号。
2023年8月,吉林大学获取了一份珍贵的地外“礼物”——6.1毫克月球岩屑样。邹猛作为学校代表之一,和同事们郑重地从国家天文台取回了样品。
“这是吉林大学以及东北地区获取的首份月球样品,我们的心情非常激动。团队的一系列贡献让我们具备申请资格,同时,申请成功也是对我们样品科研方案的认可。”邹猛告诉记者。
从仰望星空,到参与探索,再到手捧真实的月球岩屑深入研究,吉林大学科研团队在深空探测领域历经20年的躬耕与跋涉,不断刷新成绩、擦亮勋章。宇宙浩渺,他们怀抱热情深耕已知,求索未知,“星辰大海”的征途也将越来越辽阔。