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平均21岁 他们在浩瀚宇宙中追光

2022-05-11 来源:《人民日报》

  “回顾这段经历,我们深深感受到科学工程带来的挑战与成长。”4月12日晚,清华大学工程物理系本科生、“天格计划”学生兴趣团队第四任队长刘亦晖作为特等奖代表在“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛闭幕式上发言。

  此时,同学们研制的卫星载荷正在距离地面500公里外的轨道遨游,探测宇宙中“看不见的光”——伽马射线暴,人类已知最剧烈的天体物理过程之一。

  浩瀚宇宙与一群平均年龄21岁的本科生,距离有多远?团队首任队长温家星说,追光之旅始于敢想敢做的勇气。

  2016年,刚上大四的他与老师讨论毕业设计选题,师生从伽马射线聊到引力波以及与其对应的电磁波辐射探测。温家星兴奋起来:能不能抓住明亮伽马暴的物理特征,用微纳卫星搭载紧凑型探测器进行观测?“这是一件非常有挑战的事情,我特别希望能做前人没做过的事!”

  “几位老师起初有些谨慎,但很愿意支持学生试一试。”指导教师之一、工程物理系副教授曾鸣回忆,“做工程时要万无一失,但培养学生时要给他们试错的机会。”温家星在全校招募了首批30多名同学,致力于自主研制立方星科学载荷,开展空间伽马暴探测。

  然而,追光之旅并不容易。这样一个全流程的小型航天任务,意味着跨学科知识融合和“真刀真枪”的工程挑战。

  温家星印象最深的,是第一颗卫星载荷发射前的联调故障。整星交付联调时,由于一个接口的电缆线序错误,刚通上电,载荷的电路板就烧坏了。如果选择放弃、等待下一次发射机会,近一年的努力将化为泡影。“尘埃落定前,我们想用尽全力,拼一次!”同学们接力对载荷进行“抢救”,终于在两天后的凌晨1点将载荷修复好。2018年10月,“天格计划”一号卫星载荷成功发射。

  “我们进入团队时,又面临新挑战——让卫星载荷从工程验证原型机变成能长期稳定获取科学数据的观测仪器。”刘亦晖说, “例如,载荷中的硅光电倍增管是一种新型光电器件,我们运用所学知识,发射前准确标定、发射后专门设计在轨实验,率先获得了器件辐射损伤特性的定量拟合公式。”他说,同学们学会了在实践中融会贯通。

  “天格计划”的名称,出自师生们很喜爱的两个词语——天道酬勤、格物致知。2021年1月21日,“天格计划”二号卫星载荷首次成功探测到伽马暴事例。“那天正值寒假,同学们轮流值班、每天自主编制遥测指令,才得到珍贵的观测结果。”刘亦晖说。目前,首批科学成果正陆续发布。

  5年多来,清华大学已有近百名本科生参与“天格计划”。带着追光路上的学术志趣,毕业生大都奔赴国内的大科学项目和大科学装置,继续追梦。

  今年2月,“天格计划”的两颗卫星载荷搭乘长征八号遥二运载火箭发射升空,成功进入预定轨道。眼下,卫星载荷正在对伽马暴、太阳活动等持续进行在轨观测与分析。已有20余所高校和科研院所参与“天格联盟”,新一批追光少年正在科学探索的道路上奋力奔跑。(本报记者 吴月)

(责任编辑:曹建)

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