邱晨輝/文
80 后女科學(xué)家許諾經(jīng)常和微觀物質(zhì)打交道。從尺度上看,她所研究的“微流體”,只有一滴水的十萬分之一,她需要操控這個(gè)尺度下的液體,來研制新材料新器件。
就是在這樣的微觀世界里,她找尋著宏觀的奧秘,在纖小的物質(zhì)里,她丈量著科學(xué)的深度。這位中國航天科工二院206 所科技委副主任長期從事智能微機(jī)電領(lǐng)域前沿及基礎(chǔ)技術(shù)研究工作,曾帶領(lǐng)十幾位青年博士集智攻關(guān)核心技術(shù)獲得突破,前不久她獲得了2021 年度全國三八紅旗手稱號。
2008 年3 月,許諾博士畢業(yè),加入讓她神往已久的航天事業(yè)。轉(zhuǎn)眼10 多年過去,那份身為航天人的使命和榮耀一直激勵(lì)這位航天“花木蘭”披荊斬棘、奮力前行。
許諾研究的微系統(tǒng)技術(shù),在國際上屬于前沿科研領(lǐng)域,這與她原本所學(xué)的專業(yè)并無太多關(guān)聯(lián)。新領(lǐng)域中的太多未知,如泰山一般橫亙在面前,她自覺壓力極大。
微系統(tǒng)能否讓隱身技術(shù)成為現(xiàn)實(shí),能否讓繁雜的生物檢測流程變得簡單、快速,能否讓深空中的航天器動(dòng)力系統(tǒng)變得更加高效、精準(zhǔn)?這些顛覆性的創(chuàng)新及應(yīng)用讓她癡迷不已,帶著對未來的憧憬,她與團(tuán)隊(duì)迅速投入到這場全新領(lǐng)域的“戰(zhàn)斗”中。
她沉下心來,一頭扎進(jìn)微系統(tǒng)技術(shù)的微觀世界,在毫米、微米、納米之間穿梭,在小結(jié)構(gòu)、微液滴、納器件之間“漫步”,努力構(gòu)建通往未知前沿與重構(gòu)世界的入口,這一干就是10 多年。
通過不斷的研究驗(yàn)證,她巧妙地將微系統(tǒng)技術(shù)與傳統(tǒng)航天機(jī)電專業(yè)有機(jī)融合,將微流體控制這一顛覆性前沿技術(shù)融入航天領(lǐng)域,通過對微尺度液體的精準(zhǔn)控制,實(shí)現(xiàn)可顛覆傳統(tǒng)的系列化新材料與新器件,并成功將這些新材料與新器件應(yīng)用在了空間推進(jìn)、醫(yī)療診斷、環(huán)境檢測等領(lǐng)域。
每次談及在前沿領(lǐng)域的堅(jiān)持,許諾從不回避困難,“確實(shí)太難了,但只要是航天事業(yè)需要的,我就義無反顧?!彼f,選擇投入微系統(tǒng)前沿領(lǐng)域,就是想把自己所學(xué)的專業(yè)知識用于祖國需要的地方,為國家的航天事業(yè)進(jìn)步解決一些實(shí)際問題,為科技自立自強(qiáng)貢獻(xiàn)自己的一份力量。
近年來,伴隨商業(yè)航天的快速發(fā)展,以低軌小衛(wèi)星為基礎(chǔ)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)部署成為未來航天發(fā)展趨勢之一。構(gòu)建衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的微納衛(wèi)星,需要一種可以執(zhí)行高精度姿態(tài)調(diào)整、軌道轉(zhuǎn)移、退役離軌等任務(wù)的“發(fā)動(dòng)機(jī)”。
“航天發(fā)展,動(dòng)力先行”。推進(jìn)器是保證航天器能夠順利完成運(yùn)行任務(wù)不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備,許諾看到了微系統(tǒng)技術(shù)的新應(yīng)用方向。
微電推進(jìn)器,這種大比沖、高效能微納衛(wèi)星動(dòng)力系統(tǒng),可以比作微納衛(wèi)星的“發(fā)動(dòng)機(jī)”,能夠?yàn)槲⒓{衛(wèi)星具備精確高效的姿態(tài)及軌道控制能力、延長低軌衛(wèi)星軌道壽命提供重要支撐。
“可以說,誰掌握了最先進(jìn)的空間動(dòng)力解決方案,誰就能在商業(yè)航天領(lǐng)域擁有更多競爭力?!痹S諾下定決心,要帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在這條創(chuàng)新之路上干出一番名堂。
研制初期,團(tuán)隊(duì)提出的空間推進(jìn)新技術(shù)路徑遭遇了困難:設(shè)計(jì)方案之新,使現(xiàn)有的材料體系無法滿足研制需求,生產(chǎn)制造無從談起,團(tuán)隊(duì)陷入了困境。
從不服輸?shù)脑S諾,選擇相信自己和團(tuán)隊(duì),她與團(tuán)隊(duì)從研究新材料入手直到確定全鏈路的技術(shù)方案,從最微小構(gòu)型的設(shè)計(jì),到全系統(tǒng)的性能匹配,幾年來,許諾與團(tuán)隊(duì)反復(fù)推演技術(shù)路徑和仿真、試驗(yàn)結(jié)果,在一次又一次的失敗后,團(tuán)隊(duì)重新啟用了全新體制的設(shè)計(jì)方案。
為了尋找難以發(fā)現(xiàn)的隱性問題,團(tuán)隊(duì)反復(fù)做起了24 小時(shí)連續(xù)不間斷的試驗(yàn),有時(shí)候,為了隨時(shí)跟蹤分析試驗(yàn)結(jié)果,團(tuán)隊(duì)幾天幾夜在試驗(yàn)室不合眼。
許諾常常當(dāng)眾表揚(yáng)團(tuán)隊(duì)里的年輕人,“青年骨干都很棒,大家從來不說苦?!比欢?,大家都明白,每天盯在試驗(yàn)室最久的人,是她自己。
暑去寒來,最終,一個(gè)只有巴掌大小,性能卻比同類產(chǎn)品翻倍的電推進(jìn)器成功面世。
2019 年年初,團(tuán)隊(duì)研制的離子液體微電推進(jìn)器搭載技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射入軌,并成功完成多次在軌點(diǎn)火試驗(yàn)。
“‘朔氣傳金柝,寒光照鐵衣’,每每憶及這段經(jīng)歷,倒讓我覺得我們頗有幾分花木蘭的豪氣。”許諾說,每一次科研的成功,都需要付出常人難以想象的汗水和淚水,但這一切都是值得的。
她說,這是一個(gè)充滿艱辛與挑戰(zhàn)的過程,但用“微”力量筑起科技長城、星辰大海,既是她努力奮斗的方向,也是她的幸福所在。