今年兩會期間，中國科學院院長(chang)白春禮在接受央視記者采訪(fang)時，特意(yi)提(ti)到了兩顆即將發射的(de)(de)衛(wei)(wei)星。它們主要用來(lai)研究黑(hei)洞(dong)和伽(jia)馬暴，進一步(bu)探(tan)究宇宙起源和天體(ti)的(de)(de)變化。這兩顆衛(wei)(wei)星，就是(shi)GECAM。
GECAM衛星
GECAM（全稱：Gravitational wave high-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor）即引力波暴(bao)高(gao)能電磁(ci)對應體全天監測器(qi)。它的故事，還要(yao)從(cong)2016年說(shuo)起......
引(yin)力(li)波(bo)LIGO探測器工作原理(li)演示圖
那一年(nian)，美國(guo)的(de)科(ke)學(xue)(xue)家利用地面LIGO探(tan)(tan)測(ce)器在地球(qiu)上首次探(tan)(tan)測(ce)到(dao)了引力(li)(li)波(bo)事件。三位(wei)科(ke)學(xue)(xue)家因此獲(huo)得(de)了諾(nuo)貝(bei)爾物理獎。2017年(nian)，中(zhong)國(guo)高(gao)能物理研究所(suo)率先在全球(qiu)內啟動了中(zhong)科(ke)院空間科(ke)學(xue)(xue)先導專項(xiang)（2期(qi)(qi)）中(zhong)的(de)GECAM項(xiang)目(mu)，作為(wei)首發(fa)(fa)科(ke)學(xue)(xue)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)，計劃在2020年(nian)11月發(fa)(fa)射(she)為(wei)建黨(dang)一百(bai)周(zhou)年(nian)獻禮。GECAM衛(wei)(wei)星(xing)(xing)選用溴(xiu)化(hua)鑭晶體在太空中(zhong)探(tan)(tan)索引力(li)(li)波(bo)以佐(zuo)證引力(li)(li)波(bo)事件和定位(wei)引力(li)(li)波(bo)波(bo)源，意義可(ke)謂(wei)深遠。作為(wei)最(zui)核(he)心的(de)，同時(shi)也是制(zhi)備技(ji)術最(zui)不(bu)成熟的(de)溴(xiu)化(hua)鑭晶體封裝件的(de)研制(zhi)成功與(yu)否(fou)決定了衛(wei)(wei)星(xing)(xing)是否(fou)可(ke)以發(fa)(fa)射(she)，交付時(shi)間決定了衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)發(fa)(fa)射(she)時(shi)間。如(ru)果要(yao)按計劃趕上建黨(dang)百(bai)年(nian)獻禮，GECAM從立項(xiang)到(dao)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)發(fa)(fa)射(she)僅有4年(nian)時(shi)間，遠低于正常(chang)的(de)科(ke)學(xue)(xue)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)發(fa)(fa)射(she)周(zhou)期(qi)(qi)。
GECAM衛星運行示(shi)意圖
基(ji)于(yu)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)發(fa)(fa)(fa)射和空間運行(xing)的(de)特殊(shu)航天(tian)條件(jian)，衛(wei)(wei)星(xing)(xing)對溴(xiu)化(hua)鑭晶體(ti)(ti)的(de)抗振性(xing)、抗沖擊性(xing)、抗濕熱性(xing)、耐(nai)受負壓(ya)、探測能(neng)(neng)量范(fan)圍與(yu)效率及抗輻照性(xing)能(neng)(neng)要求(qiu)極為(wei)嚴苛(ke)。由(you)于(yu)目前(qian)未有溴(xiu)化(hua)鑭晶體(ti)(ti)用(yong)(yong)于(yu)太空探測的(de)成功案例，該衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)研發(fa)(fa)(fa)和發(fa)(fa)(fa)射受到了(le)國(guo)內外(wai)相關領域(yu)的(de)高度關注。項(xiang)目總設計師曾說(shuo)，他的(de)歐洲同行(xing)并不認為(wei)中(zhong)國(guo)GECAM衛(wei)(wei)星(xing)(xing)在(zai)2020年能(neng)(neng)夠(gou)發(fa)(fa)(fa)射成功。畢竟全(quan)世(shi)界(jie)溴(xiu)化(hua)鑭晶體(ti)(ti)研發(fa)(fa)(fa)生產的(de)領頭羊美國(guo)圣(sheng)戈班公司，基(ji)于(yu)提供給(gei)日本科研衛(wei)(wei)星(xing)(xing)項(xiang)目的(de)溴(xiu)化(hua)鑭產品在(zai)發(fa)(fa)(fa)射前(qian)的(de)試(shi)驗中(zhong)已出(chu)現(xian)性(xing)能(neng)(neng)劣化(hua)，絕不承諾他們的(de)溴(xiu)化(hua)鑭產品能(neng)(neng)夠(gou)上天(tian)。若此次(ci)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)能(neng)(neng)夠(gou)順利發(fa)(fa)(fa)射，那將一(yi)舉奠定我國(guo)溴(xiu)化(hua)鑭晶體(ti)(ti)封裝件(jian)在(zai)世(shi)界(jie)航天(tian)領域(yu)應用(yong)(yong)的(de)領先地位。
GECAM衛(wei)星用溴(xiu)化鑭晶(jing)體(ti)封裝件
北京玻璃(li)研(yan)(yan)究院(yuan)在(zai)這種巨大的(de)(de)挑戰和(he)壓力下，臨危受命，接下了研(yan)(yan)制相(xiang)應(ying)溴化(hua)鑭晶體封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)件(jian)的(de)(de)重任。2018年，北玻院(yuan)課題(ti)組進(jin)行40余次(ci)(ci)(ci)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)試驗(yan)，結果(guo)均不理想；2019年，課題(ti)組人(ren)員基本(ben)上放棄(qi)了所有(you)的(de)(de)節假日，全身心撲(pu)在(zai)研(yan)(yan)發上；同年11月，封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)件(jian)質量歸零，隨后進(jin)入到量產(chan)階(jie)段；至2020年5月，分(fen)五批次(ci)(ci)(ci)交付(fu)正(zheng)樣(yang)件(jian)80件(jian)，實際封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)次(ci)(ci)(ci)數不少于150次(ci)(ci)(ci)，且每次(ci)(ci)(ci)封(feng)(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)的(de)(de)次(ci)(ci)(ci)日都(dou)會及時(shi)地進(jin)行總結和(he)反(fan)思。課題(ti)組負責人(ren)張(zhang)春生幾度累到赴醫院(yuan)就(jiu)(jiu)診調養(yang)，但每次(ci)(ci)(ci)他(ta)都(dou)在(zai)最短時(shi)間內返回工作崗位。就(jiu)(jiu)是在(zai)這種拼搏與奉獻中(zhong)，北玻院(yuan)人(ren)完(wan)成(cheng)(cheng)了國(guo)外(wai)科學家口中(zhong)“不可能完(wan)成(cheng)(cheng)的(de)(de)任務(wu)”。
用(yong)于環境(jing)試驗(yan)模(mo)擬衛(wei)星
值得一(yi)提(ti)的(de)(de)是(shi)，疫情(qing)期(qi)(qi)間，北玻院排除萬難(nan)，各種防(fang)疫物(wu)資優(you)先供給溴(xiu)化鑭晶體課題(ti)組，保障項目如(ru)期(qi)(qi)完成。中國高能物(wu)理研究所(suo)李延國老師身(shen)體力行，親自參與到現(xian)場(chang)封(feng)裝工作中，疫情(qing)期(qi)(qi)間也從未間斷。年逾古稀的(de)(de)他，每(mei)周至少到現(xian)場(chang)3天(tian)，剩下(xia)的(de)(de)日子里(li)，每(mei)天(tian)早上7點準(zhun)時(shi)打(da)電話討論(lun)工作進(jin)展。最(zui)近(jin)一(yi)年時(shi)間里(li)，李老師往返我院近(jin)二百(bai)次(ci)，其(qi)工作強(qiang)度(du)可(ke)見一(yi)斑，課題(ti)組的(de)(de)工作負荷也可(ke)想而(er)知。
李延(yan)國與課(ke)題(ti)組人員進行(xing)晶(jing)體閃爍性能測試及(ji)分析
GECAM衛星發(fa)射運行后，溴化鑭晶體(ti)(ti)的(de)(de)應用將使(shi)衛星對(dui)引(yin)力波伽馬暴的(de)(de)綜(zong)合探測性(xing)(xing)能全面超過現有的(de)(de)觀測設(she)備，使(shi)我(wo)國在引(yin)力波高(gao)(gao)能電磁(ci)對(dui)應體(ti)(ti)探測研(yan)究等(deng)領域快速(su)占(zhan)據(ju)重要(yao)的(de)(de)優勢(shi)地位，提升我(wo)國高(gao)(gao)能物(wu)理和空間科學在國際(ji)上(shang)的(de)(de)話語權，同時(shi)也代(dai)表(biao)著我(wo)國溴化鑭晶體(ti)(ti)的(de)(de)制備技術達(da)到國際(ji)領先水平，將極大促進(jin)我(wo)國基于高(gao)(gao)性(xing)(xing)能溴化鑭晶體(ti)(ti)的(de)(de)其它高(gao)(gao)端裝備的(de)(de)開發(fa)。
課(ke)題(ti)組人員進行封裝工藝分析
古(gu)人說，古(gu)今成大(da)事者，不(bu)惟有超世(shi)之(zhi)才(cai)，亦必有堅韌不(bu)拔之(zhi)志。正是(shi)(shi)這(zhe)群(qun)可(ke)愛、可(ke)敬(jing)的(de)科研人，支撐(cheng)起了祖國的(de)航天事業蓬勃發展。也是(shi)(shi)他們，用一腔(qiang)熱(re)血，向我們詮(quan)釋(shi)了，什么是(shi)(shi)北玻院人的(de)“工匠精(jing)神”！
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