今(jin)年兩會期間，中國科學院院長白春禮在接受央視記者采訪(fang)時，特意提(ti)到(dao)了兩顆即將發射(she)的(de)衛星(xing)。它們主要用來研(yan)究(jiu)黑洞和伽馬暴(bao)，進一步探究(jiu)宇宙起源和天體的(de)變化。這兩顆衛星(xing)，就(jiu)是GECAM。
GECAM衛星
GECAM（全稱：Gravitational wave high-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor）即引力波(bo)暴高能(neng)電磁對應(ying)體全天監測器。它的故(gu)事，還要從2016年說起......
引力波(bo)LIGO探測器工作原理演示圖(tu)
那一(yi)年(nian)，美國(guo)的(de)(de)科學家利(li)用地(di)面LIGO探(tan)(tan)(tan)測器在(zai)地(di)球上(shang)首(shou)次(ci)探(tan)(tan)(tan)測到了(le)引力(li)(li)波(bo)(bo)事件(jian)。三位(wei)科學家因此獲得(de)了(le)諾貝爾物理(li)獎(jiang)。2017年(nian)，中(zhong)國(guo)高能物理(li)研(yan)究所率先在(zai)全(quan)球內(nei)啟動了(le)中(zhong)科院空(kong)間(jian)科學先導專項（2期）中(zhong)的(de)(de)GECAM項目(mu)，作(zuo)為(wei)首(shou)發(fa)科學衛(wei)星，計劃在(zai)2020年(nian)11月發(fa)射為(wei)建黨一(yi)百(bai)周年(nian)獻禮(li)。GECAM衛(wei)星選用溴(xiu)化(hua)鑭(lan)晶體在(zai)太空(kong)中(zhong)探(tan)(tan)(tan)索引力(li)(li)波(bo)(bo)以佐證引力(li)(li)波(bo)(bo)事件(jian)和定(ding)位(wei)引力(li)(li)波(bo)(bo)波(bo)(bo)源，意義可謂深遠。作(zuo)為(wei)最(zui)(zui)核心的(de)(de)，同(tong)時(shi)也是制(zhi)備技術最(zui)(zui)不成(cheng)熟(shu)的(de)(de)溴(xiu)化(hua)鑭(lan)晶體封裝(zhuang)件(jian)的(de)(de)研(yan)制(zhi)成(cheng)功與否(fou)決定(ding)了(le)衛(wei)星是否(fou)可以發(fa)射，交付時(shi)間(jian)決定(ding)了(le)衛(wei)星的(de)(de)發(fa)射時(shi)間(jian)。如果要按計劃趕上(shang)建黨百(bai)年(nian)獻禮(li)，GECAM從立項到衛(wei)星發(fa)射僅有4年(nian)時(shi)間(jian)，遠低于(yu)正常的(de)(de)科學衛(wei)星發(fa)射周期。
GECAM衛星運行示意圖
基(ji)于衛(wei)星(xing)發(fa)(fa)射(she)和(he)空(kong)間運行的(de)(de)(de)(de)特殊航天(tian)條件，衛(wei)星(xing)對溴(xiu)(xiu)化(hua)(hua)(hua)鑭(lan)晶體的(de)(de)(de)(de)抗(kang)振性、抗(kang)沖擊性、抗(kang)濕(shi)熱性、耐(nai)受負(fu)壓、探(tan)測(ce)能(neng)(neng)(neng)(neng)量范圍與效率及抗(kang)輻照性能(neng)(neng)(neng)(neng)要(yao)求極為嚴苛(ke)。由于目前未(wei)有溴(xiu)(xiu)化(hua)(hua)(hua)鑭(lan)晶體用(yong)于太空(kong)探(tan)測(ce)的(de)(de)(de)(de)成功案例，該衛(wei)星(xing)的(de)(de)(de)(de)研(yan)發(fa)(fa)和(he)發(fa)(fa)射(she)受到了國(guo)內外(wai)相關領(ling)域(yu)的(de)(de)(de)(de)高度關注。項目總設計師曾說，他的(de)(de)(de)(de)歐洲同行并不認為中(zhong)國(guo)GECAM衛(wei)星(xing)在2020年能(neng)(neng)(neng)(neng)夠發(fa)(fa)射(she)成功。畢竟(jing)全世界(jie)溴(xiu)(xiu)化(hua)(hua)(hua)鑭(lan)晶體研(yan)發(fa)(fa)生(sheng)產的(de)(de)(de)(de)領(ling)頭羊(yang)美國(guo)圣戈(ge)班(ban)公司，基(ji)于提(ti)供給日本科研(yan)衛(wei)星(xing)項目的(de)(de)(de)(de)溴(xiu)(xiu)化(hua)(hua)(hua)鑭(lan)產品在發(fa)(fa)射(she)前的(de)(de)(de)(de)試驗(yan)中(zhong)已(yi)出現性能(neng)(neng)(neng)(neng)劣化(hua)(hua)(hua)，絕不承諾他們的(de)(de)(de)(de)溴(xiu)(xiu)化(hua)(hua)(hua)鑭(lan)產品能(neng)(neng)(neng)(neng)夠上天(tian)。若(ruo)此次衛(wei)星(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)夠順(shun)利發(fa)(fa)射(she)，那將一(yi)舉奠定我國(guo)溴(xiu)(xiu)化(hua)(hua)(hua)鑭(lan)晶體封(feng)裝(zhuang)件在世界(jie)航天(tian)領(ling)域(yu)應用(yong)的(de)(de)(de)(de)領(ling)先(xian)地位。
GECAM衛星用溴(xiu)化(hua)鑭晶體封裝件
北(bei)京玻璃研(yan)究(jiu)院(yuan)在(zai)這(zhe)種巨大的(de)(de)挑戰和壓力下，臨危受命(ming)，接下了(le)研(yan)制相應溴(xiu)化(hua)鑭晶體封(feng)裝(zhuang)件的(de)(de)重任。2018年，北(bei)玻院(yuan)課(ke)題(ti)組進(jin)行40余次封(feng)裝(zhuang)試驗，結果均(jun)不(bu)(bu)理想；2019年，課(ke)題(ti)組人員基本上(shang)(shang)放棄了(le)所有的(de)(de)節假日，全身心(xin)撲在(zai)研(yan)發上(shang)(shang)；同(tong)年11月，封(feng)裝(zhuang)件質量(liang)歸零，隨后進(jin)入到量(liang)產階段(duan)；至(zhi)2020年5月，分五批次交(jiao)付正樣件80件，實際封(feng)裝(zhuang)次數不(bu)(bu)少于(yu)150次，且每次封(feng)裝(zhuang)的(de)(de)次日都會及時(shi)地進(jin)行總(zong)結和反思。課(ke)題(ti)組負責人張春生幾度(du)累到赴醫院(yuan)就診調養，但每次他都在(zai)最短時(shi)間內返(fan)回工作崗位。就是在(zai)這(zhe)種拼搏(bo)與奉獻中(zhong)，北(bei)玻院(yuan)人完成了(le)國外科學(xue)家口中(zhong)“不(bu)(bu)可能(neng)完成的(de)(de)任務”。
用于(yu)環境試驗模(mo)擬(ni)衛星
值得一(yi)提的是，疫(yi)(yi)情(qing)期間(jian)(jian)，北(bei)玻院排除(chu)萬難，各種防(fang)疫(yi)(yi)物(wu)(wu)資優先供給溴化鑭晶體課題組(zu)(zu)，保障項目如期完成。中國高能物(wu)(wu)理研(yan)究所(suo)李(li)延國老(lao)師身體力行(xing)，親(qin)自參(can)與到現(xian)場封裝工(gong)作(zuo)中，疫(yi)(yi)情(qing)期間(jian)(jian)也從未間(jian)(jian)斷。年逾古稀的他(ta)，每周至少到現(xian)場3天，剩下(xia)的日子里，每天早上7點準時打電話討論工(gong)作(zuo)進(jin)展。最近一(yi)年時間(jian)(jian)里，李(li)老(lao)師往返我院近二百(bai)次(ci)，其工(gong)作(zuo)強度可見一(yi)斑，課題組(zu)(zu)的工(gong)作(zuo)負荷也可想而知。
李延國與課題組人員進行(xing)晶體(ti)閃爍性(xing)能測試及分析
GECAM衛(wei)星發射運(yun)行后，溴化鑭(lan)晶體的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用將(jiang)使(shi)衛(wei)星對引力波(bo)伽馬暴的(de)(de)(de)(de)(de)綜合探測性(xing)能全面超過現有的(de)(de)(de)(de)(de)觀測設(she)備(bei)，使(shi)我(wo)(wo)國在引力波(bo)高能電(dian)磁(ci)對應(ying)體探測研(yan)究(jiu)等領域快速占據重要的(de)(de)(de)(de)(de)優勢地位，提升我(wo)(wo)國高能物(wu)理和空間科學在國際(ji)上的(de)(de)(de)(de)(de)話語權，同時也代表著我(wo)(wo)國溴化鑭(lan)晶體的(de)(de)(de)(de)(de)制備(bei)技術達到國際(ji)領先水平(ping)，將(jiang)極大促進我(wo)(wo)國基于高性(xing)能溴化鑭(lan)晶體的(de)(de)(de)(de)(de)其它高端裝備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)開發。
課題(ti)組(zu)人員進行封裝工藝分析(xi)
古(gu)人說(shuo)，古(gu)今成大(da)事者，不惟有超世之(zhi)才，亦必有堅韌不拔之(zhi)志。正是(shi)這(zhe)群(qun)可愛(ai)、可敬的科(ke)研人，支撐起了祖國的航天事業蓬勃(bo)發展。也是(shi)他們(men)，用一腔熱血，向我們(men)詮釋(shi)了，什么是(shi)北玻院(yuan)人的“工匠精神(shen)”！
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