打破美國技術壟斷,他帶領團隊助力“嫦娥四號”完成這項世界壯舉

1月3日,"嫦娥四號"探測器自主著陸在月球背面南極—艾特肯盆地內的馮·卡門撞擊坑內,實現人類探測器首次月背軟著陸,這個"全人類共同突破"的消息一經傳回,立即引起眾多天文愛好者和媒體人的強烈關注,不少外國網友也發文共同見證這一奇蹟時刻。

打破美國技術壟斷,他帶領團隊助力“嫦娥四號”完成這項世界壯舉

據悉,這已經不是"嫦娥四號"第一次引起轟動,早在2018年8月15日,"嫦娥四號"著陸器和月球車外觀設計構型被公佈後,它便憑藉最顯眼的"三根觸鬚"博得人們眼球。

打破美國技術壟斷,他帶領團隊助力“嫦娥四號”完成這項世界壯舉

這"三根觸鬚"由西安建築科技大學校友韓靜濤教授帶領團隊研製生產,學名為彈性捲筒式伸杆機構,相當於一個機械伸展臂。它的前端固定有高精度磁強儀、感應式磁力儀、電場探測儀、等離子體分析儀、朗繆爾探測儀、GNSS掩星接收機等各種探測裝置。該機構展開後形成"螺旋"構型,具有良好的熱穩定性,5m長的伸杆溫度-100℃~100℃交變時,其長度變化不超過2mm。

捲筒式伸杆機構在國外已經有700多套經歷在軌飛行,應用於美國和歐洲的航天器上,這些捲筒式伸杆機構均由美國公司提供。起初,國外對我國進行彈性捲筒產品供貨,售價為幾十萬美元一根,但在電磁監測實驗衛星展開機構由中意合作的意方負責轉為國產化後,美國禁止了彈性捲筒對中國的出口。

國內空白、國外技術壟斷並且無製備工藝

等相關文獻公開的背景下,2013年6月,韓靜濤團隊接受任務,從伸杆機構原理設計、材料研製與定型、成形工藝理論研究、裝備技術研究、裝備設計製造與逐漸改造優化、樣件試製改進,到形成工業化生產車間。經過近80次的太空環境實驗與搭載實驗,獲得了中國航天科技集團的肯定,並確定以我國第一顆觀測地震電磁信息的衛星"張衡一號"為起點,在中國航天器上全面裝備韓靜濤團隊研發的一維彈性伸杆機構。

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2018年2月2日,"張衡一號"成功發射,韓靜濤教授表示,新型彈性伸杆機構具有自驅動、重量輕、儲能高、大幅降低機構複雜性、展開精度高等特點,是國際宇航界的新寵和研究熱點。

本次隨"嫦娥四號"奔月,再次見證了這項技術的超強優勢。韓靜濤教授團隊還在進行2020年即將登陸火星的"嫦娥五號"用二維空間展開機構——太陽帆的研製工作,期待他們取得更大的突破。

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(素材來源:人民網、新華社、環球網、科技日報、世界金屬導報)


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