“国家需要什么,我们就攻关什么。”这是中国科学院长春光机所副总工程师陈波常挂在嘴边的一句话,更是他40余年科研生涯的“行动指南”。
太空中,灾害性空间天气如无形的风暴,时刻威胁着航天、航空、通信、导航等国计民生领域的安全,对于航天器来说,空间天气监测至关重要。
在这一领域,X射线-极紫外波段光学技术是核心支撑,此前长期被欧美国家牢牢掌控,对我国实行严格的技术限制,成为制约我国空间天气监测事业发展的“卡脖子”瓶颈。
以持之以恒打破垄断困局
上世纪80年代,面对我国空间天气监测领域几乎一片空白的困境,刚投身科研领域的陈波便暗下决心:一定要攻克这项核心技术,让中国航天器摆脱对国外技术依赖。
自那时起,陈波将个人理想与国家需求紧密相连,一头扎进了X射线-极紫外波段光学研究的“无人区”。
彼时,国内相关研究基础薄弱,没有成熟的技术参考,没有完备的实验设备,甚至连基本的检测标准都是空白的。
在国家战略需求的牵引下,陈波带领团队主动扛起多项国家重大工程任务,从探月工程载荷到风云气象卫星载荷,从科学卫星载荷到空间天气监测系统,每一项任务都承载着国家的期望。
陈波团队研制的载荷,先后运行在月球表面、环月轨道、地球极轨轨道、太阳同步轨道和地球同步轨道,构建起对太阳和近地空间的监测网络,为我国和国际民用航空组织提供精准的空间天气预报数据,填补了我国空间天气监测领域的多项空白。
“科研报国不是一句口号,而是要实实在在解决国家的急需。”40余年来,陈波始终坚守这一信念,无论遇到多大的困难,他从未动摇过科研报国的初心。
2024年,他带领团队完成的研究成果荣获国家科技进步奖二等奖,此外还获得十一项国家及省部级奖励。
以锐进之气击穿技术壁垒
创新是打破垄断的唯一出路,攻坚是科技报国的必经之路。在陈波的科研生涯中,“攻坚克难”四个字贯穿始终。
面对国外的技术封锁,陈波带领团队以敢闯敢试、勇攀高峰的科研锐气,一次次突破技术壁垒,创造出一个又一个国际首创的核心技术成果。
作为国际上首台在月球表面着陆的极紫外相机,嫦娥三号极紫外相机研制难度极大,不仅要适应月球表面的恶劣环境,还要突破多项核心技术。
在探测器研制过程中,从国外采购航天级单光子计数面阵探测器,遭到外国企业的断然拒绝;试图进口关键光电部件球面微通道板,外国厂商提供的产品曲率半径误差大、工作波段量子效率低,根本无法满足航天标准和研制要求。
“国外不给,我们就自己造!”陈波的话语掷地有声。
在他的带领下,团队开启了自主攻关之路。用两年时间,攻克了球面微通道板加工、检测,微弱光电脉冲信号处理,空间环境适应性等一系列关键技术,成功研制出中国首台空间用球面单光子计数面阵探测器。这一突破,不仅满足了嫦娥三号、嫦娥七号中继星极紫外相机的使用需求,还为后续风云系列气象卫星相关载荷的研制奠定了基础,让我国彻底摆脱了在该领域的技术制约。
在空间天气监测核心技术领域,陈波团队的创新突破从未停止。他们突破X射线-极紫外-远紫外高精度太阳观测技术,研制出两台国际首创太阳监测载荷;发明太阳X射线-极紫外双波段复合型成像系统,研制出国际首台太阳X射线-极紫外成像仪,一台仪器实现两个波段的太阳成像,首图一经发布便引起国际关注;发明天基反射式远紫外与可见光双波段日冕成像系统,研制出Lyα太阳望远镜,国际首次实现Lyα波段全日面到2.5个太阳半径内日冕连续观测,2026年4月4日陈波团队研制的莱曼阿尔法太阳望远镜成功捕获到接近太阳的近日彗星C/2026 A1(MAPS),捕捉到近日彗星飞向太阳最后景象,为科学家提供了难得的观测数据。
在地球监测领域,陈波团队同样成果斐然。他们突破极紫外-远紫外大视场、高灵敏度成像探测技术,研制出我国首台远紫外广角极光成像仪,建立起我国自己的电离层和等离子体层监测系统;发明40nm带宽和高带外抑制非周期、高陡度多层膜反射滤光片,提出双镜头拼接和沿轨扫描结合方法,研制的广角极光成像仪,2分钟即可完成全极区极光卵成像,覆盖范围达5000km×5000km,让世界看到了中国科研的实力。
以务实之风筑牢科研根基
科技攻关从来不是一蹴而就的事情,需要久久为功的坚守与实干。
40余年来,陈波深耕X射线-极紫外波段光学研究领域,始终保持着严谨务实的科研态度,从技术预研到工程立项,从实验室试验到在轨验证,每一个环节都精益求精、一丝不苟。
为了确保嫦娥三号极紫外相机的成功发射,陈波团队决定在西昌卫星发射场建设工作波段检测、试验装置,在装星前进行最终的功能、性能检测。
当时的西昌发射场,人手不足、安装设备不全,条件十分艰苦。陈波带领团队,将十几立方米、几吨重的高真空精密设备运抵发射场,从零开始搭建测试装置。他们铺设几十米冷却水路和高纯气体供给管路,解决极紫外光源和高真空系统冷却问题,保障检测用气体放电极紫外光源稳定工作,圆满完成了高真空测试设备的建设。
为了缩短试验时间、降低试验风险,陈波带领项目组成员连续43小时不间断开展试验,所有测试结果均满足设计要求,为极紫外相机的成功发射保驾护航。
如今,陈波团队建立起系统的X射线-极紫外波段研究和工程研制体系,承担了探月工程、风云气象卫星、先进天基太阳天文台等多项国家重大工程任务,研制的各类载荷在轨稳定运行,为我国空间天气监测、航天事业发展提供了有力支撑。
以光为刃,打破国外技术封锁;以心为炬,照亮科研报国之路。陈波用40余载的坚守与付出,诠释了胸怀家国、敢为人先的科学家精神,在我国空间光学研究领域刻下了深深的精神烙印。


