星际空(星际空)之间的ipfs
2020年底,国防科技进步奖颁奖仪式在北京举行。中国航天科技集团五院510科技委主任、国家杰出青年科学基金获得者、国际宇航科学院院士李德田主持项目“卫星充放电效应模拟试验与防护关键技术研究”,获国防科技进步一等奖。
凭着对“真空”基础学科的热情,对中国航天事业的使命感和责任感,李德田从一名普通的大学生成长为中国航天测量技术和仪器的专家。他扎根西北30多年,走了一条创新新路,取得了一系列具有自主知识产权的原创性成果。为我国航天、航空空和核工业的发展,为国防科技建设做出了突出贡献。
充满科学风格的科学家。
坐落在西北重镇兰州的中国航天科技集团五院510所,是我国第一家直接从事空飞行器研发的单位,也是我国空技术领域的骨干单位。相关产品与我国数百颗卫星、船舶配套,一直保持着飞行成功率100%的纪录,为我国航天事业和国防事业做出了突出贡献。
50个展厅里有一面荣誉墙,陈列着国家技术发明奖、国家科技进步奖、国防科技进步奖等各类科技奖项和奖杯。上面出现频率最高的名字是“李德天”。
李德田出生在甘肃省景泰县的一个普通家庭。他上初中的时候,就成了县里有名的高材生。李德田对物理的浓厚兴趣还在开始萌芽,虽然学习条件艰苦,没有实验仪器和场地。“千分尺是我们的第一个实验仪器,可以说打开了我兴趣的大门。”李德田回忆道。
当时师范生每月可以拿到22.5元的助学金。考虑到家庭经济条件,师范大学是很多人的首选。1981年,15岁的李德田以全县第一的成绩考入西北师范大学物理系。
在李德田的记忆中,东方红卫星的发射是他对航天的第一印象。1980年,中国发射运载火箭进入太平洋预定海域,获得圆满成功。这时,大学生李德田开始逐渐关注航天。
我大二的时候,一个大四的学生考上了航天科技集团五院510研究生。得知这个消息,李德田非常激动。有这样一种进入空间的方式,接触到他感兴趣的空间事业,让他怦然心动。
这一刻,决心进入航天领域的种子深深扎根在李德田的心里。当得知510考研专业考试要考True 空技术时,李德田从图书馆借了一本True 空技术,开始自学。1985年,李德添大学毕业,作为第五届研究生之一顺利考上510大学。
接下来的几年,李德田一直沉浸在自己的专业领域。谁曾想,周围的环境正在悄然发生变化。90年代,“孔雀东南飞”风潮来袭,各领域出现出国热。坐落在祖国西部的510研究所成为人才流失的“困难户”,许多研究人员带着家人来到南方城市或干脆离开了这个国家。
看着同事和同行一个个离开西北,李德田也想过尝试一下。“不是非要跟着他们,而是越来越迫切的要出去看看。”
2001年,李德田得到了一个去德国做访问科学家的机会。这一年,对方对李德田的工作能力非常满意。李德田和他在德国的同事相处得很好,接触了很多前沿技术,专业能力有了很大提高。然而,李德添对德国的爱远不如对祖国的眷恋。妻子去德国探亲,他们在德国住了三个月,最后决定回国。2002年6月,李德添再次踏上祖国的土地,继续为中国的航天事业努力。
李德天在真理空领域经过多年的精耕细作,积累了深厚扎实的专业知识。同时,他也关注其他科目。用李德田学生的话说,他是一个十足的科学家。李德田常说,“敢于跨进一个不熟悉的领域,往往会得到一些意想不到的惊喜,解决长期存在的问题。”很多时候,在与跨学科专家的交流中,李德田希望将新领域的知识和技术与真空测量联系起来,从而迸发出科学的火花。在这样的好奇心驱动下,很多幻想变成了现实,诞生了超高真空米、超高/超高真空碳纳米管阴极校准等多项新技术,并成为国内首创。
受“卡脖子”的启发,从脚跟跑到领先。
上世纪90年代,随着探月空步伐的不断加快,中国对月球表面、星际空和星际空真空环境探测的需求越来越迫切,急需拥有自己的超高真空。
在获得超高真空的前提下,建立自己的超高/超高真空的衡量标准。2002年,这项任务落到了510个机构的肩上。时任510学校领导郑重地把这个重任交给了刚刚回国的李德添。
为了完成这项任务,李德田和团队成员走访了各国的real 空企业,寻找合适的技术和设备。当得知日本大阪的一家real 空企业拥有可以获得超高real 空-超高real空泵的装置时,李德田启程前往日本参观。
“当时国外普遍采用液氦冷冻、液氮保护等低温手段获得极高真空,但这样的标准装置结构复杂,测量不确定度大,运行成本高。即便如此,人们还是不愿意把设备卖给我们。”李德田在日本被拒之门外,这让他很无奈。“当时真的感受到了脖子被卡的痛。”
李德田没有放弃。回国后,他脑子里总是想着真相空。“既然别人不给,那就只能靠自己了。”许多中国宇航员都有这样的经历。在中国航天发展史上,类似的事情太多了。
一天,一位意大利专家在中国科学院兰州近代物理研究所讲课。李德田是研究所邀请来听的。深受极端真理空困扰的李德天,决定“回心转意”。
在报道中,一位意大利专家介绍了一种用于抽出true 空活性气体的吸气剂。这个吸气剂在true 空的测量标准中从未使用过,却触动了李德天的科学神经。
"这种方法可以用于极高真值空采集吗?"带着这样的好奇心,李德田回国后很快开始了论证和设计。
当时我国超高真空的测量研究起步较晚,配套条件差,关键设备缺乏,可借鉴的经验不多。李德田只能抓住一切可以利用的时间和条件,走遍大大小小的研究所,看了无数的资料。经过多次实验,他终于创新性地提出了磁悬浮涡轮分子泵级联与非蒸散型吸气剂选择性泵浦相结合的室温泵浦方法。
通过使用这种方法,李德田和他的团队在室温下获得了极高的true 空,这在世界上是第一个。这种方法被称为分流法超高/超高真空校准技术。
这一技术方案使李德田及其团队最终突破了超高/超高真空校准领域的技术瓶颈,实现了技术途径的整体创新。他们自主设计研制了我国第一台超高/超高真空标准装置,首次将我国真空的校准能力扩展到10-10 Pa。该成果获国防科技进步一等奖,核心专利获中国专利优秀奖。
这一创造性成果得到了国际同行的广泛赞誉。相关论文发表在true 空科学领域的国际顶级学术期刊上,在当月下载量最多的20篇论文中排名第三。2012年,欧洲发布的计量研究计划将超高真空计量列为未来发展的重点。李德田的成果被欧洲计量计划委员会作为重要参考。
这一刻,中国的真空测量技术终于进入了国际前沿。
2019年,鉴于李德田在国际真空计量领域的成就和影响力,曾经将他拒之门外的日本公司邀请他做了一次讲座。此时,李德田已带领团队构建了完整的国防真空测量技术体系,集真空测量标准装置、国际标准、国家标准、国防和军事测量规范于一体。
“能为国家做点什么是最重要的”
在科学家座谈会上,习近平总书记希望广大科学家和科技工作者肩负起历史责任,坚持“三个面向”,不断向科学技术的广度和深度进军。无数科学家都把这个嘱托记在心里,李德田就是其中之一。
他说,“我们一直坚持扎实做好基础学科研究,把基础研究成果放到工程应用中去。这是基础学科研究的终极目标,也是为我们国家解决‘瓶颈’问题的有效途径。”
在true 空测试测量仪器方面,李德田及其团队提出了基于双密封圈的小体积正压检漏方法,解决了载人飞船舱门气密性快速检测的技术难题。基于这一原理,航天器舱门快速检漏仪重量轻、体积小、功耗低,完成所有检漏任务只需8分钟。目前,该型检漏仪已成功应用于多种航天器、目标飞行器以及航天器与目标飞行器的交会对接中,确保了航天员的生命安全,为我国载人航天工程的顺利实施提供了重要保障。
在最近的嫦娥五号任务中,李德田参与了中国首个月球样品密封包装分系统和最小泄漏率专用测量设备的研制。在他的团队成员的共同努力下,该产品能够对采集的月球样品进行自动包装,确保月球样品在返回地面的过程中不受污染,带回“原汁原味”,充分保留其科研价值,确保了探月工程“绕、落、回”总体目标的实现。
李德田及其团队创造性地提出了基于质谱原理的推进剂检漏方法,研制了发射场卫星推进剂检漏仪和火箭危险气体共底检漏系统,成功解决了推进剂检漏难题。目前,相关检测仪器已在我国卫星、火箭发射场推进剂泄漏监测中长期使用,为我国航天任务高质量、高密度发射提供了主要技术保障。
此外,李德田还带领团队为空研制了中国第一台双通道磁偏转质谱仪。目前质谱仪已成功搭载卫星,全面探测了499 km太阳同步轨道随区域和时间变化的气体成分,为我国近地环境研究和航天器工程应用积累了空的宝贵环境数据。
李德田的双分子流小孔取样法消除了气体质量判别的影响,保证了取样后气体组分比例不变,解决了标准样气取样的技术难题。该标准样气采样系统已用于我国卫星导航用铷原子钟的铷泡精确充气,使导航用铷原子钟打破了国外禁运,为北斗卫星导航系统组网做出了重要贡献。
这项屡获殊荣的卫星充放电效应模拟测试与保护关键技术,已直接应用于我国空站整星模拟和首个潜在主动控制系统的研制,将保障我国空站建设和航天员出舱活动的安全。此外,该技术已应用于数百颗卫星的充放电保护设计,在轨未发生充放电故障,为新一代卫星平台提供了“安全屏障”。
32年来,李德田带领团队先后突破了真空压力、气体微流量(泄漏率)等真空参数的测量难题,建成了一系列真空标准装置,建立了完整的国防真空测试测量技术体系,实现了国防科技工业的真/[/]。突破真空等离子体测试难题,建立空电推进中真空等离子束在线动态测试和评估能力,突破长期制约我国新一代空技术工程应用的最后一个难点;拓展空真空模拟试验新方向,实现卫星材料真空粒子试验向真空效应模拟试验的跨越,构建我国卫星充放电真空模拟试验和整星模拟能力,为我国卫星在轨安全运行做出重要贡献。
被授予“国家有突出贡献中青年专家”称号,获得国家杰出青年科学基金、国家技术发明二等奖、何李科技创新奖、航天创新奖、航天贡献奖、中国科技界最高奖中国Zhen 空科技成果奖等20余项奖励,出版学术专著6部,发表论文200余篇。
面对这些让人仰望的成绩和荣誉,面对众多高校和一线城市抛来的“橄榄枝”,李德田只是淡淡地说:“地方好靠,待遇有高有低。能为国家做点事,才是最重要的。”
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