揭秘交會(huì)對(duì)接背后太空“千里眼”:微波雷達(dá)團(tuán)隊(duì)

　　神舟十一號(hào)飛船上的微波雷達(dá)電腦模擬圖

　　[原標(biāo)題：交會(huì)對(duì)接，要靠太空“千里眼”！——對(duì)話航科工二院25所微波雷達(dá)團(tuán)隊(duì)]

　　新華社北京10月19日電（記者屈婷）神舟十一號(hào)載人飛船即將在距離地面393公里的軌道上，與天宮二號(hào)航天器首次模擬未來空間站交會(huì)對(duì)接。其中，中國獨(dú)立研發(fā)的具備高精度測(cè)量能力的微波雷達(dá)引人注目。

　　“為交會(huì)對(duì)接牢牢牽起紅線的，就是這個(gè)接近A4紙大小、重量還不到6公斤的袖珍高科技‘眼睛’。”交會(huì)對(duì)接微波雷達(dá)總工程師孫武介紹說。

　　曾在天宮一號(hào)和神舟飛船的三次空間交會(huì)對(duì)接任務(wù)中立下汗馬功勞的微波雷達(dá)，如今變得更小、更輕、更可靠。記者探營(yíng)其研制單位中國航天科工集團(tuán)二院25所，揭秘他們第四次“出征”的幕后故事。

　　新“千里眼”：會(huì)“說話”　有“盔甲”

　　據(jù)介紹，微波雷達(dá)主要作用在200公里到20米的中遠(yuǎn)程范圍，可謂名副其實(shí)的“千里眼”。它和其他不同原理的測(cè)量敏感器一起密切配合，“接力”牽引著航天器從相遇到相連。

　　孫武說，新一代微波雷達(dá)要完成遠(yuǎn)距離捕獲、穩(wěn)定跟蹤、精準(zhǔn)導(dǎo)引三大任務(wù)，“每次任務(wù)都不是上一次的簡(jiǎn)單重復(fù)。這一次，是載人航天在雷達(dá)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化、系列化的首次考驗(yàn)”。

　　2013年6月16日，總工程師孫武在研究微波雷達(dá)小型化改進(jìn)方案

　　根據(jù)天宮二號(hào)及以后空間站任務(wù)的要求，交會(huì)對(duì)接將呈現(xiàn)常態(tài)化、快速化的趨勢(shì)，一個(gè)高效、可靠的雷達(dá)通信平臺(tái)不可或缺。

　　“我們?yōu)樾乱淮�微波雷達(dá)增加了通信功能，將來實(shí)驗(yàn)室和飛船溝通會(huì)變得更及時(shí)和精準(zhǔn)�！睂O武說，這意味著以往沉默的“千里眼”會(huì)“說話”了，變得更加強(qiáng)大。

　　裝備在“天宮二號(hào)”上的微波應(yīng)答機(jī)產(chǎn)品

　　對(duì)于整個(gè)立在艙外的雷達(dá)來說，太空中充斥的各種高能粒子是最危險(xiǎn)的“敵人”，它們會(huì)像潮水一樣“沖擊”微波雷達(dá)，造成雷達(dá)誤碼，甚至“失去鎖定”。

　　微波雷達(dá)軟件工程主任設(shè)計(jì)師徐秋峰介紹說，新一代微波雷達(dá)增強(qiáng)了抗單粒子打翻的能力，還采取動(dòng)態(tài)刷新等措施，“就像披上了一層自我修復(fù)的盔甲，在應(yīng)對(duì)高能粒子沖擊時(shí)，能夠及時(shí)識(shí)別損傷細(xì)胞并快速克隆再生，恢復(fù)產(chǎn)品正常功能，抗輻射性能提高1個(gè)數(shù)量級(jí)以上”。

　　據(jù)介紹，微波應(yīng)答機(jī)安裝在天宮二號(hào)上，雷達(dá)安裝在神舟十一號(hào)飛船上，兩者就像是電話的兩端，一問一答，不斷相互傳遞數(shù)據(jù)，為飛船調(diào)整位置和姿態(tài)提供準(zhǔn)確的信息，最終實(shí)現(xiàn)高精度對(duì)接。

　　裝備在“神舟十一號(hào)”上的微波雷達(dá)產(chǎn)品

　　輕量化：為探月和火星探測(cè)做準(zhǔn)備

　　25所空間載荷技術(shù)總體研究室主任、微波雷達(dá)主任設(shè)計(jì)師蔣清富透露，本次交會(huì)對(duì)接微波雷達(dá)技術(shù)設(shè)計(jì)超前，最新的產(chǎn)品將裝備在明年天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船上。

　　中國的空間交會(huì)對(duì)接雷達(dá)項(xiàng)目起步于1999年，經(jīng)過17年的獨(dú)立研發(fā)，如今進(jìn)入系列化的關(guān)鍵階段。據(jù)悉，微波應(yīng)答機(jī)已經(jīng)是第二代產(chǎn)品，因此本次交會(huì)對(duì)接中也是第一代產(chǎn)品與第二代產(chǎn)品的匹配對(duì)接，是對(duì)后續(xù)空間站的對(duì)接測(cè)量任務(wù)的提前考驗(yàn)。

　　在原有技術(shù)的積累上，新一代微波雷達(dá)產(chǎn)品重點(diǎn)開展了小型化、輕量化的改進(jìn)。“重量是神舟十號(hào)雷達(dá)的一半，體積是以前的三分之一�！睂O武說，功耗更減少到原來的三分之二�！斑@意味著雷達(dá)可以在太空工作得更久，從而將在探月和火星探測(cè)上發(fā)揮更大作用”。

　　蔣清富說，不要小看“瘦身”的6公斤，“對(duì)于載人航天來說，可謂寸斤寸金”，它可能意味著天宮二號(hào)多搭載了一個(gè)產(chǎn)品，多開展了一項(xiàng)空間實(shí)驗(yàn)。

　　孫武（右三）和蔣清富（左二）帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)為交會(huì)對(duì)接做準(zhǔn)備

　　新一代微波雷達(dá)的性能有多強(qiáng)？孫武用一系列比喻讓數(shù)據(jù)變得更直觀：“在測(cè)量范圍上，它上至北京五環(huán)一整圈，下至一張桌子的長(zhǎng)度；在測(cè)距精確程度上，可以達(dá) 到一把20公分的尺長(zhǎng)；在測(cè)角精度上，達(dá)到相當(dāng)于人眼測(cè)試視力時(shí)相鄰兩行之間的角度；在速度測(cè)量的誤差上，基本小于一只螞蟻的爬行速度�！�

　　25所副所長(zhǎng)黃宜虎透露，除了神舟十一號(hào)飛船發(fā)射入軌后的加電、開機(jī)自校準(zhǔn)、目標(biāo)捕獲并穩(wěn)定跟蹤、精確測(cè)量之外，為了確�？臻g交變溫度環(huán)境下的測(cè)量精度，指控中心將控制微波雷達(dá)再進(jìn)行一次在軌校準(zhǔn)和捕獲，此后一直穩(wěn)定跟蹤目標(biāo)，直到交會(huì)對(duì)接任務(wù)圓滿結(jié)束。

　　“在航天員進(jìn)駐天宮二號(hào)，組合體在軌飛行的30天里，微波雷達(dá)團(tuán)隊(duì)還將持續(xù)不斷提供保障�！秉S宜虎說。

　　創(chuàng)新“基因”催生載人航天的“中國精度”

　　微波雷達(dá)副主任設(shè)計(jì)師賀中琴很長(zhǎng)一段時(shí)間都是團(tuán)隊(duì)中唯一的女性。她介紹微波雷達(dá)時(shí)，就像一個(gè)溫柔呵護(hù)它的姐姐：“它目前工作得很好，很穩(wěn)定，各項(xiàng)遙測(cè)參數(shù)正常�！�

　　“交會(huì)對(duì)接微波雷達(dá)是載人航天非常核心的關(guān)鍵技術(shù)。”孫武說，要打破航天強(qiáng)國的技術(shù)封鎖，中國人只有自主創(chuàng)新一條路。

　　微波雷達(dá)團(tuán)隊(duì)在討論細(xì)化掛飛試驗(yàn)方案

　　2002年，孫武大膽提出了一種全新的研制交會(huì)對(duì)接雷達(dá)的技術(shù)。當(dāng)時(shí)，該項(xiàng)技術(shù)在世界范圍內(nèi)都沒有被廣泛應(yīng)用。面對(duì)質(zhì)疑，孫武帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)在“一片空白”中開始了技術(shù)攻堅(jiān)。

　　2007年，微波雷達(dá)原理樣機(jī)誕生。2008年5月，交會(huì)對(duì)接微波雷達(dá)被載人航天工程正式采用。2010年11月，微波雷達(dá)正樣產(chǎn)品交付。2011年11月3日，微波雷達(dá)首次亮相天宮一號(hào)與神舟八號(hào)的交會(huì)對(duì)接，并圓滿完成任務(wù)。

　　從方案提出，到第一次完成“太空之吻”，孫武和他的團(tuán)隊(duì)僅用了9年時(shí)間，令中國空間交會(huì)對(duì)接雷達(dá)技術(shù)躋身世界一流，并擁有100%自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

　　在高水平的“中國精度”背后，是令國際航天界羨慕不已的年輕團(tuán)隊(duì)。據(jù)介紹，交會(huì)對(duì)接微波雷達(dá)團(tuán)隊(duì)有21人，“80后”占到85%以上，平均年齡僅為31歲。目前，“90”后也陸續(xù)加入。

　　賀中琴說，在投產(chǎn)及交付階段，研制團(tuán)隊(duì)會(huì)對(duì)新技術(shù)、新材料、新工藝等9個(gè)項(xiàng)目開展分析、復(fù)查�！翱梢哉f，創(chuàng)新已經(jīng)成為中國航天人代代相傳的基因”。

　　“要成長(zhǎng)，你必須要獨(dú)創(chuàng)才行�！睂O武說，“設(shè)計(jì)一次到位，研制工作嚴(yán)慎細(xì)實(shí)，這是我們成功的法寶�！�

　�。ㄎ闹袌D片均由中國航天科工集團(tuán)二院25所供圖）