GECAM衛星背后的故事
時間：2020-08-14
今年兩會期間，中國科學院院長白春禮在接受央視記者采訪時，特意提到了兩顆即將發射的衛星。它們主要用來研究黑洞和伽馬暴，進一步探究宇宙起源和天體的變化。這兩顆衛星，就是GECAM。
GECAM衛星
GECAM（全稱：Gravitational wave high-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor）即引力波暴高能電磁對應體全天監測器。它的故事，還要從2016年說起......
引力波LIGO探測器工作原理演示圖
那一年，美國的科學家利用地面LIGO探測器在地球上首次探測到了引力波事件。三位科學家因此獲得了諾貝爾物理獎。2017年，中國高能物理研究所率先在全球內啟動了中科院空間科學先導專項（2期）中的GECAM項目，作為首發科學衛星，計劃在2020年11月發射為建黨一百周年獻禮。GECAM衛星選用溴化鑭晶體在太空中探索引力波以佐證引力波事件和定位引力波波源，意義可謂深遠。作為最核心的，同時也是制備技術最不成熟的溴化鑭晶體封裝件的研制成功與否決定了衛星是否可以發射，交付時間決定了衛星的發射時間。如果要按計劃趕上建黨百年獻禮，GECAM從立項到衛星發射僅有4年時間，遠低于正常的科學衛星發射周期。
GECAM衛星運行示意圖
基于衛星發射和空間運行的特殊航天條件，衛星對溴化鑭晶體的抗振性、抗沖擊性、抗濕熱性、耐受負壓、探測能量范圍與效率及抗輻照性能要求極為嚴苛。由于目前未有溴化鑭晶體用于太空探測的成功案例，該衛星的研發和發射受到了國內外相關領域的高度關注。項目總設計師曾說，他的歐洲同行并不認為中國GECAM衛星在2020年能夠發射成功。畢竟全世界溴化鑭晶體研發生產的領頭羊美國圣戈班公司，基于提供給日本科研衛星項目的溴化鑭產品在發射前的試驗中已出現性能劣化，絕不承諾他們的溴化鑭產品能夠上天。若此次衛星能夠順利發射，那將一舉奠定我國溴化鑭晶體封裝件在世界航天領域應用的領先地位。
GECAM衛星用溴化鑭晶體封裝件
北京玻璃研究院在這種巨大的挑戰和壓力下，臨危受命，接下了研制相應溴化鑭晶體封裝件的重任。2018年，北玻院課題組進行40余次封裝試驗，結果均不理想；2019年，課題組人員基本上放棄了所有的節假日，全身心撲在研發上；同年11月，封裝件質量歸零，隨后進入到量產階段；至2020年5月，分五批次交付正樣件80件，實際封裝次數不少于150次，且每次封裝的次日都會及時地進行總結和反思。課題組負責人張春生幾度累到赴醫院就診調養，但每次他都在最短時間內返回工作崗位。就是在這種拼搏與奉獻中，北玻院人完成了國外科學家口中“不可能完成的任務”。
用于環境試驗模擬衛星
值得一提的是，疫情期間，北玻院排除萬難，各種防疫物資優先供給溴化鑭晶體課題組，保障項目如期完成。中國高能物理研究所李延國老師身體力行，親自參與到現場封裝工作中，疫情期間也從未間斷。年逾古稀的他，每周至少到現場3天，剩下的日子里，每天早上7點準時打電話討論工作進展。最近一年時間里，李老師往返我院近二百次，其工作強度可見一斑，課題組的工作負荷也可想而知。
李延國與課題組人員進行晶體閃爍性能測試及分析
GECAM衛星發射運行后，溴化鑭晶體的應用將使衛星對引力波伽馬暴的綜合探測性能全面超過現有的觀測設備，使我國在引力波高能電磁對應體探測研究等領域快速占據重要的優勢地位，提升我國高能物理和空間科學在國際上的話語權，同時也代表著我國溴化鑭晶體的制備技術達到國際領先水平，將極大促進我國基于高性能溴化鑭晶體的其它高端裝備的開發。
課題組人員進行封裝工藝分析
古人說，古今成大事者，不惟有超世之才，亦必有堅韌不拔之志。正是這群可愛、可敬的科研人，支撐起了祖國的航天事業蓬勃發展。也是他們，用一腔熱血，向我們詮釋了，什么是北玻院人的“工匠精神”！
沒有了
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