我们和探月工程的设计师聊了聊|Physics World专栏-资讯-知识分子

我们和探月工程的设计师聊了聊|Physics World专栏

2021/09/16
导读
专访中国科学院国家天文台研究员苏彦
    9.16
知识分子
The Intellectual

知识分子 X Physics World,带你走进英国媒体视角下的科学议题。


 导  读

中国科学院国家天文台研究员苏彦是中国探月和火星任务地面应用系统副总设计师。在接受 Physics World 专访时,她介绍了科研中的惊喜与挑战,以及那些难忘的瞬间。


撰文|辛玲


●              ●              

 

苏彦是中国探月和火星任务地面应用系统副总设计师 | 图源:苏彦

Q:作为中国探月和火星任务地面应用系统副总设计师,你现在负责哪些工作?


我主要负责对中国月球、火星任务所需要的地面站大口径天线和接收机进行开发和运行。我们在北京和昆明有三台 40-50 米级的全可动射电望远镜,用来获取探月数据。去年我们在天津建成了一台70 米口径的射电望远镜,用于火星任务。我还负责各种微波载荷有关的数据处理,这些载荷包括嫦娥三号的探月雷达、嫦娥四号的低频射电频谱仪、嫦娥五号的阵列穿透雷达,以及火星任务天问一号轨道器和火星车探地雷达的数据处理和解译。

Q:月球和火星的数据接收处理有哪些区别?


火星比月球离我们远的多,所以技术区别很大。比如50米口径的望远镜足以接收月球数据,但接收火星数据就不行了,距离太远,信号太弱。所以我们在天津武清新建了70米的望远镜。现在我们把北京、昆明和天津的四台望远镜接收的数据合成处理,组成一个相当于103米口径的望远镜。这样我们就能接收和处理天问一号轨道器和火星车上一共13个有效载荷产生的科学数据了。


Q:你是怎么进入探月工程的


我很幸运。我本科是学电子工程的。研究生期间,我有幸进入了南仁东老师领导的500米口径球面射电望远镜(FAST)的预研团队。我花了很多时间在密云站开发脉冲星信号接收机。后来,我到英国乔卓尔·班克天文台交换了一年,参加了一个名叫 MERLIN 的射电望远镜阵列的馈源和极化器的开发工作。


Q:在FAST的那些日子对你有什么影响?


当时FAST还在设计阶段,预算成本听起来像天文数字,大家都不知道最终能不能立项。但是南老师利用一切机会和场合宣传FAST。我特别钦佩他对工作的奉献精神。他曾说:“在浩瀚的宇宙中,人的一生无论做了什么都微不足道,享受生命的过程就够了。” 我会永远记住这句话。


Q:你在探月工程总控室里都有过哪些难忘的瞬间?


我还记得嫦娥一号传回第一组数据时,我们都特别紧张。眼睛紧盯着屏幕,开始一点信号都看不到。两三分钟后,数据终于下来了!其实这个延时和星上望远镜的指向有关。还有个难忘瞬间,是当我们得知嫦娥三号顺利着陆在月球表面的时候。我们特别激动。地面应用系统团队是最早确认着陆成功的,而且我们收到着落过程中的图片比预想的要清晰很多。


Q:嫦娥任务的哪些成果最让你兴奋?


嫦娥四号月球车上的探地雷达拍摄到了世界上第一张月球背面的高分辨率雷达图像,这让我特别兴奋。这张图表明月球地表以下40米内存在三个不同的地质层Science Advances 6 eaay6898)。到目前为止,月球车已经在月球背面行驶了近 700 米。我们希望它继续向西行驶,去看看主要由玄武岩为主的地质景观。


Q:你工作中最具挑战性的部分是什么?


我喜欢野外工作,但有时确实很艰苦。为了测试火星车上的探地雷达,我们需要去中国西部的老虎沟冰川,因为那里冰川的介电常数跟火星风化层十分相像。测试地点的海拔超过 4400 米,我高原反应严重,头痛恶心。但工作还是要完成。有一次雪下得很大,我们不得不用人力把仪器一一运到山上。对于整个团队来说,这种身体和精神上的挑战都是很严峻的。

 

Q:接下来打算做什么?


先要完成嫦娥四号雷达和天问一号有关载荷的数据处理工作,看看是否有有趣的发现。中国未来深空任务中也配备了雷达设备,比如小行星探测。行星科学在中国蓬勃发展,行星科学家的数量在过去十年中呈指数级增长。我真心希望能有更多热爱太空探索的年轻人加入到我们的队伍中来。 


▲ 本文为 Physics World 专栏的第47篇文章。


 版权声明 


原文标题为“Exploring other worlds ”,首发于2021年9月出版的Physics World 中国专刊,英国物理学会出版社授权《知识分子》翻译。未经授权的翻译是侵权行为,版权方将保留追究法律责任的权利。登陆 Physics World,关注日常全球科学新闻、热点报道和评论。Physics World 帮助学界与产业界的研究人员走在世界重大科研突破与跨学科研究的前沿。

 文链接
https://prod-physicsworld-iop.content.pugpig.com/blog/2021/08/16/exploring-other-worlds/pugpig_index.html

 

Physics World 主编 Matin  Durrani 致中国读者:

欢迎来到2021年 Physics World 中国专刊!

2021年,中国在太空探索领域实现了多个第一次,特别是火星车第一次登陆火星,开始建设一个成熟的空间站,成功地从月球运回月壤样本。随着中国的空间站在明年完工,未来十年围绕地球轨道运行,这一进展只会加速。在今年的 Physics World 中国专刊中,我们和这些任务背后的一些重要人物,包括中国科学院国家天文台的研究员苏彦,她在中国的月球探测中发挥了关键作用。 

在地球之上,中国也在大力推进材料科学,最近成立了两个相关的研究机构。我们就石墨烯产业化采访了北京石墨烯研究院创始院长刘忠范,也采访了东莞松山湖材料实验室主任王卫华,就英国物理学会出版社的一个新合资机构聊了聊。

材料科学将在包括航空航天技术、量子技术在内的七大主要研究领域发挥重要作用,中国在今年开始的第十四个五年计划中强调了这些领域。根据英国咨询公司Cactus旗下的 Insight Science 的一份报告,中国将在科学支出方面保持全球第二,将其国内生产总值(GDP)的2.1%用于研究。 

正如今年的专刊所强调的,中国在出版物数量和近年来取得的进展和举措方面处于世界领先地位,未来一段时间这一势头还将只需下去。你可以通过以下链接阅读2021年中国专刊:

https://prod-physicsworld-iop.content.pugpig.com/blog/2021/08/17/to-boldly-go-2/pugpig_index.html


制版编辑 卢卡斯




参与讨论
0 条评论
评论
暂无评论内容
Physics World是一本世界领先的物理学杂志,关注日常全球科学新闻、热点报道和评论。
订阅Newsletter

我们会定期将电子期刊发送到您的邮箱

GO