《河南日報(bào)》(2024年12月13日 第 06 版)
問天的腳步(弘揚(yáng)科學(xué)家精神這才是我們該追的星)
□本報(bào)記者樊雪婧
中國人擁有了屬于自己的登月服。
前些天,一部由中國載人航天工程辦公室發(fā)布的宣傳短片向世界官宣,中國載人登月開始倒計(jì)時(shí)。動(dòng)畫演示中,兩位航天員之間,是穩(wěn)穩(wěn)地插在月球表面上的五星紅旗,而他們的登月服面窗閃閃發(fā)光。
近日,在鄭州大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心,記者見到了動(dòng)畫中的登月服面窗。一眼看去,它和普通頭盔面罩差別不大。其實(shí)它擁有超強(qiáng)功能:抵抗外太空超強(qiáng)輻射、超強(qiáng)光照和超大溫差……
賦予它超強(qiáng)能力的人,正是劉春太和他的團(tuán)隊(duì)。
20年,從0到1,從1到N,航天面窗優(yōu)化改進(jìn)的腳步從未停止。從載人航天到月球探測,劉春太在面窗科研領(lǐng)域邁出的每一步,都與國家載人航天工程“問天”之旅的每一步相伴相生。
從0到1太空之行始于足下
夜幕星河萬里,是無數(shù)孩子太空夢的起點(diǎn)。幼年時(shí)的劉春太,也曾坐在田壟上,仰望滿天繁星,“那會(huì)兒哪知道太空,就覺得神秘,為什么有那么多星星”。
劉春太是幸運(yùn)的。希望他開闊眼界,父親為他訂購了不少雜志書籍,科幻小說《小靈通漫游未來》他記憶猶新?!按┥狭送涞钠わw行衣以后,小虎子在我的頭上安了一個(gè)圓圓的玻璃罩,我變得更加神氣了。小虎子打開我胸前的氧氣囊開關(guān),氧氣就從背上的氣囊里流進(jìn)了玻璃面罩?!敝魅斯§`通坐上火箭向著未來城市啟程,劉春太說,我的科幻夢想也跟著出發(fā)了。
1983年,劉春太考入北京大學(xué)力學(xué)系。那時(shí)的他,還沒想到自己的科研生涯將與航天緊密相連。
2005年6月,鄭州大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心正式接受中國航天員科研訓(xùn)練中心委托,研制航天員出艙頭盔面窗。
當(dāng)時(shí),這在國內(nèi)是個(gè)新領(lǐng)域,沒有經(jīng)驗(yàn)可借鑒,甚至沒有任何文獻(xiàn)技術(shù)資料、數(shù)據(jù)來支撐。一切從零開始,敢不敢?“敢!”他們沒有猶豫,“蹚著路”創(chuàng)起了業(yè)。
面窗作為航天員的“眼睛”,除了具備清晰良好的視野,更是航天員生命保障最關(guān)鍵的部件之一。任何缺陷,都會(huì)讓航天員暴露在太空極端惡劣的環(huán)境中,面臨失壓、缺氧、低溫和輻射四大生命危險(xiǎn)。
劉春太記得,有次到國家航天中心參觀,墻上那句話“航天員的生命在我的手中”,一下就擊中了他的心?!昂教烀娲氨仨毩闳毕?!”他也給自己定下了目標(biāo)。
“到了冬天,塑料都會(huì)變脆而失去韌性。但航天面窗必須承受住極端的熱脹冷縮。”數(shù)千個(gè)日夜,劉春太團(tuán)隊(duì)一直在與極端環(huán)境“較勁兒”,化學(xué)浸泡、物理爆破、高沖擊、光學(xué)控制、低溫性能保持、殘余應(yīng)力監(jiān)測和控制,各種各樣的測試和實(shí)驗(yàn),數(shù)不清做了多少次。
2007年6月,面窗初樣產(chǎn)品誕生了!可是,還沒來得及慶賀,在一次模擬太空環(huán)境的水下實(shí)驗(yàn)中,面罩出現(xiàn)了裂紋。那時(shí),距離任務(wù)期限只剩很短的時(shí)間。
一切歸零。那年夏天,團(tuán)隊(duì)全員放棄休假,四處走訪專家,對設(shè)計(jì)制作全過程進(jìn)行全方位追溯,連一?;覊m都沒有放過。
細(xì)密的復(fù)查之下,失敗原因找到了。1個(gè)月后,團(tuán)隊(duì)重新建起專用生產(chǎn)車間,終于自主可控地研制生產(chǎn)出我國第一代出艙面窗產(chǎn)品。
“神舟七號(hào)報(bào)告,我已出艙,感覺良好?!?008年9月27日,航天員翟志剛手執(zhí)五星紅旗在太空漫步。
那一刻,中國成為世界上第三個(gè)掌握太空出艙技術(shù)的國家。
那一年,作為全國20家獲獎(jiǎng)單位之一,鄭州大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心榮獲“中國載人航天工程突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。
從1到N護(hù)君逐夢探九霄
“5、4、3、2、1,點(diǎn)火!”2024年10月30日4時(shí)27分,搭載著神舟十九號(hào)載人飛船的長征二號(hào)F遙十九運(yùn)載火箭點(diǎn)火發(fā)射,將3名航天員送入太空。
從“神七”“神十二”再到“神十九”,這條中國載人航天之路,劉春太是見證者,亦是參與者。
發(fā)射、航天員出艙常常在夜間進(jìn)行,劉春太也因此多了許多不眠之夜,“我自信沒有問題,可實(shí)際上還是非常緊張,親眼看了才能踏實(shí)”。
“新一代太空面窗,使用壽命更長,安全可靠性也更高?!蹦闷鹕砼缘暮教烀娲?,劉春太自豪地講述著它的高超本領(lǐng),“從‘神十二’開始,新一代面窗要經(jīng)歷長期的太空作業(yè)考驗(yàn),面窗主要有四層結(jié)構(gòu),最里面兩層充了氮?dú)?,隔熱防結(jié)霧;向外第三層是壓力面窗,防沖擊;最外層的面窗防輻射?!?/p>
面窗還增加了一個(gè)天窗,航天員輕輕抬頭就能看到更廣闊的太空。團(tuán)隊(duì)成員指著天窗說:“視野開闊,咱理工人也很浪漫?!?/p>
如果說第一代面窗是從0到1的突破,那么,新一代面窗實(shí)現(xiàn)了從1到N的跨越。
相比起“神七”的短暫停留,從“神十二”起,航天員艙外作業(yè)需要7—8個(gè)小時(shí)?!伴L期駐留”,這四個(gè)字背后,是無數(shù)亟待攻克的新難關(guān)。
劉春太和團(tuán)隊(duì)一頭扎進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,因模擬太空環(huán)境的需要,很多實(shí)驗(yàn)一旦開始,連續(xù)十幾天不能停,他們便24小時(shí)輪班守著。
不分黑夜白晝,也沒有休息日,累,根本不算什么。他們的壓力,來自責(zé)任,因?yàn)椤?9.9%成功,0.1%沒做好,那就是失敗”。
責(zé)任比天大。
為了弄清楚面窗上每一個(gè)點(diǎn)的應(yīng)力有多大,團(tuán)隊(duì)在無數(shù)次高低溫?zé)嵫h(huán)實(shí)驗(yàn)中尋求答案;為了讓面窗擁有更高的抗老化性能,劉春太帶著團(tuán)隊(duì)開展樹脂的熱穩(wěn)定性研究;為了控制航天面窗的光學(xué)性能,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地建立了成型—光學(xué)性能分析和測試?yán)碚摗?/p>
“不僅材料成型的過程中每個(gè)細(xì)節(jié)都需要攻關(guān),制造過程中,怎樣控制每一個(gè)工藝的參數(shù),怎樣控制材料制品的精度,都需要無數(shù)次實(shí)驗(yàn)來保證精準(zhǔn)?!眲⒋禾f。
在劉春太和團(tuán)隊(duì)的手中,正是如此微觀的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)匯聚在一起,最終組成了指向人類走出地球的宏大命題。
從N到+∞ 星辰征途無窮期
“新一代面窗應(yīng)用得很好,咋還要革新?”對于這個(gè)問題,劉春太沒有遲疑,他說:“每一個(gè)階段、每一代產(chǎn)品,沒有最好,只有更好?!?/p>
面窗優(yōu)化改進(jìn)的腳步,從未停止。在劉春太心里,這是一場“持久戰(zhàn)”,只要國家戰(zhàn)略有需要,便要一代一代地做下去。
“承擔(dān)起國家戰(zhàn)略性的任務(wù),這才是國家隊(duì)平臺(tái)的職責(zé)和擔(dān)當(dāng),這才是我們應(yīng)該做的事?!彼哉Z堅(jiān)定。
對國家樸素而深沉的責(zé)任感從他的話語里自然流露。1984年,正上大二的劉春太參加了國慶慶典游行,當(dāng)高年級(jí)師兄們打出“小平您好”橫幅時(shí),他正好處于正下方,高喊著的口號(hào)“振興中華”便映在他心里,對科技強(qiáng)國的渴盼和為國爭光的初心,也成為他多年來爬坡闖關(guān)搞科研的無窮力量。
“他一直在前面挑著大梁,再大的困難,他都敢于面對?!眻F(tuán)隊(duì)成員韓健記得,劉老師總是鼓勵(lì)年輕人勇敢去闖,而他默默地在身后托著底,遇到問題去找他,他總能給大家指出個(gè)正確的方向。
從博士階段便跟著劉春太,老師的言傳身教讓魯智力心中的“星辰大海”化作了一條職業(yè)準(zhǔn)則:“要做真學(xué)問?!弊稣鎸W(xué)問并非易事,魯智力從老師身上學(xué)會(huì)了堅(jiān)守。6年間,他跟著劉春太埋頭面窗測試任務(wù),光學(xué)性能綜合測試裝備、應(yīng)力測試裝備、耐摩擦磨損測試裝備成功面世,成為航天城檢測航天面窗的專用設(shè)備。
提及團(tuán)隊(duì),劉春太很驕傲:“我們這個(gè)團(tuán)隊(duì)很厲害、很交叉,物理、化學(xué)、材料、數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)……學(xué)什么的都有,面對難題時(shí),大家碰一碰,總能碰出解決辦法。”
大力協(xié)同的科研之下,團(tuán)隊(duì)向更為惡劣的月球表面極端環(huán)境發(fā)起了挑戰(zhàn)。實(shí)驗(yàn)室里,各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)齊頭并進(jìn)。
韓健正和團(tuán)隊(duì)為登月服面窗做透光實(shí)驗(yàn)?!斑@是面罩最外層的濾光面窗,鍍了一層薄薄的納米金,可以抵抗外太空強(qiáng)烈的太陽輻照?!表n健說,為了這層納米金,團(tuán)隊(duì)試了無數(shù)種方式,最后用上了金靶材真空濺射才成功。
登月服材料研究也在熱火朝天地開展,他們要解決棘手的月塵等問題……
不僅如此,團(tuán)隊(duì)還服務(wù)于國家“深空”“深?!备鞣N戰(zhàn)略任務(wù),探索國家戰(zhàn)略超大超厚深腔殼體注塑成型和模具技術(shù)。劉春太希望,這些成果會(huì)在不遠(yuǎn)的將來支撐國家重大戰(zhàn)略需求,服務(wù)國計(jì)民生。
采訪快要結(jié)束時(shí),記者讓他總結(jié)一下自己的成就,劉春太擺了擺手:“榮譽(yù),那都是團(tuán)隊(duì)一起掙出來的?!痹谒睦铮恳淮稳蝿?wù)成功,就是最能慰藉他的榮耀。
太空中,神舟十九號(hào)正在軌執(zhí)行任務(wù)。“中國航天的腳步正在向更深遠(yuǎn)的太空邁進(jìn),我們還得再加把勁兒?!眲⒋禾f。
人物名片
劉春太
鄭州大學(xué)副校長,國務(wù)院政府特殊津貼獲得者,鄭州大學(xué)橡塑模具國家工程研究中心執(zhí)行主任,材料成型及模具技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,國家模具標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)主任委員;長期從事高分子成型加工、塑料模具優(yōu)化設(shè)計(jì)與制造等領(lǐng)域的理論、技術(shù)和數(shù)值模擬方法的研究工作,以及國家戰(zhàn)略領(lǐng)域用塑料制品的研制工作;發(fā)表SCI論文200余篇,曾獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、中國載人航天工程突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)。
科學(xué)家寄語
科研要胸懷“國之大者”
持續(xù)20年,我們團(tuán)隊(duì)圍繞國家航天戰(zhàn)略任務(wù),尤其是航天面窗和航天服科學(xué)問題,開展了一系列創(chuàng)新和支撐工作。最想和青年工作者分享的就是,科研要胸懷“國之大者”,要有勇氣去攀登科學(xué)高峰,要有雄心去承擔(dān)國家戰(zhàn)略任務(wù)。
當(dāng)然,國家戰(zhàn)略的科技攻關(guān)絕不是一條平坦大道,科技創(chuàng)新也一定充滿艱難險(xiǎn)阻,要有意志力、行動(dòng)力,去攻克最前沿的基礎(chǔ)科學(xué)問題和技術(shù)問題;要甘坐冷板凳,十年磨一劍,真正把論文寫在祖國大地上,服務(wù)國家戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。
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