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青年科学家黄庚华:探月工程献青春 激光领域勤耕耘

2018-12-03 09:46:28 作者: 郑莹莹 来源: 中国新闻网 分享到:

  中国科学院上海技术物理研究所研究员黄庚华在月球上留了一块印有他名字的电路板,上面写着Designed by Huang Genghua(由黄庚华设计)

 

  这块电路板是10多年前他参与中国“嫦娥一号”卫星的有效载荷“激光高度计”所留下的。时间一晃而逝,他已经接连参与了嫦娥一期绕月工程、二期落月工程,以及目前正在进行的月面取样返回三期工程。

 

  黄庚华2002年毕业于清华大学机械工程学院。在清华大学的四年,他说自己其实比较迷茫,不知路在何方,改变他人生轨迹的是一次不到30秒的偶遇。

 

  那个秋日的下午,他在清华学堂狭窄的木质转角楼梯下,碰到一位和蔼的中国科学院老师,这位老师跟他说,“同学,我们这有国家级的红外物理重点实验室,有兴趣的话可以来读研究生。”这次短短的相遇,让他后来去了上海技术物理研究所面试,而后走上科研之路。

 

  黄庚华说自己并非一开始就想做科研,到最后找到适合自己的位置,一方面是因为有人给他打开了一扇机遇之门,另一方面也要靠自己努力,再加上,这个领域处于发展上升期。

 

  他还记得,到上海技术物理研究所的第二年,适逢中国科学院先导专项计划启动,“嫦娥一号”卫星上用于为月球量“身高”的激光高度计得到了先期支持。正是由于这个计划的启动和中国月球及火星等深空科学探测的战略实施,使得黄庚华所在的课题组迈入了“航天俱乐部”的大门。

 

  2003年的时候,激光高度计的项目开始了。黄庚华形容当时的自己“两眼一抹黑”,“10多年前,空间激光载荷在中国国内确实还是全新的领域,不会有哪本教科书告诉你,新的激光雷达要怎么做。”

 

  当时的课题组是中国国内激光三维成像遥感技术的开山鼻祖薛永祺领衔的“梦之队”,课题组有两名学生,黄庚华是其中之一,他的任务是负责激光信号探测,“激光打到200公里以外的月球表面后,返回来的信号非常小,我要接收这信号,并且将其探测出来,这个过程就需要反复做很多试验。”

 

  黄庚华介绍,激光的方向性很好,但打到200公里远的月球表面后,会铺开约为4个足球场面积大小的巨大光斑,返回来的能量更是如百里外的萤火般微不可见。

 

  “嫦娥一号”的工作持续了3年,在这期间,黄庚华从零开始,自己设计、制作合适的高灵敏光电接收器,自己画电路板,甚至早先自己还焊接原理样机上的元器件,他说,这过程中,虽挑战不断,但最开心的莫过于问题得到解决的时刻。

 

  探月工程让黄庚华快速成长。“嫦娥一号”时,他还只是其中一个单元的设计人员,到“嫦娥二号”时,他就初步负责较完整的系统,到了“嫦娥三号”,他已成为主任设计师,全面主持着陆阶段的关键单机“激光测距敏感器”的研制工作。

 

  谈改变,他说,“嫦娥一号”、“嫦娥二号”的时候,他还可以单枪匹马去解决某个问题,突破了,项目就可以顺利往前走;但“嫦娥三号”及后续的激光对地测高系统越来越复杂,需要依赖各个专业的科研人员合力攻关。

 

  这几年黄庚华越来越忙,他说,现在科学家已经过了那种“吃不饱”的年代,“以前是没有课题,现在手里有课题、有经费、有团队,设备也很好,这时候就需要静下心来想一想,我们可以给这个世界留下点什么。”

 

  激光技术正处于爆发期。黄庚华说,未来如小行星探测等领域,都会有很多激光雷达载荷的需求,同时商业化航天的大门也已经打开。在他看来,未来的技术要瞄准商业航天的需求去改变,以降低成本、缩短周期。

 

  “除了上天,相关技术未来还可入地、入海,比如把激光雷达技术应用于汽车,或者应用到水下的海底探测,项目市场蛋糕会越来越大”,黄庚华说。他期待,通过这几个方向的发展,未来的激光雷达技术能走出高成本区间,变成更多人用得起的技术。

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