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【弘揚科學家精神 這才是我們該追的星】問天的腳步
2024-12-13 09:23:44來源: 河南日報編輯: 張雨晴責編: 蔣碩

  原標題:問天的腳步(弘揚科學家精神 這才是我們該追的星)

【弘揚科學家精神 這才是我們該追的星】問天的腳步

劉春太在工作。受訪者供圖

  中國人擁有了屬於自己的登月服。

  前些天,一部由中國載人航天工程辦公室發佈的宣傳短片向世界官宣,中國載人登月開始倒計時。動畫演示中,兩位航天員之間,是穩穩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光。

  近日,在鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心,記者見到了動畫中的登月服面窗。一眼看去,它和普通頭盔面罩差別不大。其實它擁有超強功能:抵抗外太空超強輻射、超強光照和超大溫差……

  賦予它超強能力的人,正是劉春太和他的團隊。

  20年,從0到1,從1到N,航天面窗優化改進的腳步從未停止。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 太空之行始於足下

  夜幕星河萬里,是無數孩子太空夢的起點。幼年時的劉春太,也曾坐在田壟上,仰望滿天繁星,“那會兒哪知道太空,就覺得神秘,為什麼有那麼多星星”。

  劉春太是幸運的。希望他開闊眼界,父親為他訂購了不少雜誌書籍,科幻小説《小靈通漫遊未來》他記憶猶新。“穿上了威武的皮飛行衣以後,小虎子在我的頭上安了一個圓圓的玻璃罩,我變得更加神氣了。小虎子打開我胸前的氧氣囊開關,氧氣就從背上的氣囊裏流進了玻璃面罩。”主人公小靈通坐上火箭向著未來城市啟程,劉春太説,我的科幻夢想也跟著出發了。

  1983年,劉春太考入北京大學力學系。那時的他,還沒想到自己的科研生涯將與航天緊密相連。

  2005年6月,鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心正式接受中國航天員科研訓練中心委託,研製航天員出艙頭盔面窗。

  當時,這在國內是個新領域,沒有經驗可借鑒,甚至沒有任何文獻技術資料、數據來支撐。一切從零開始,敢不敢?“敢!”他們沒有猶豫,“蹚著路”創起了業。

  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鍵的部件之一。任何缺陷,都會讓航天員暴露在太空極端惡劣的環境中,面臨失壓、缺氧、低溫和輻射四大生命危險。

  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。“航天面窗必須零缺陷!”他也給自己定下了目標。

  “到了冬天,塑膠都會變脆而失去韌性。但航天面窗必須承受住極端的熱脹冷縮。”數千個日夜,劉春太團隊一直在與極端環境“較勁兒”,化學浸泡、物理爆破、高衝擊、光學控制、低溫性能保持、殘余應力監測和控制,各種各樣的測試和實驗,數不清做了多少次。

  2007年6月,面窗初樣産品誕生了!可是,還沒來得及慶賀,在一次模擬太空環境的水下實驗中,面罩出現了裂紋。那時,距離任務期限只剩很短的時間。

  一切歸零。那年夏天,團隊全員放棄休假,四處走訪專家,對設計製作全過程進行全方位追溯,連一粒灰塵都沒有放過。

  細密的復查之下,失敗原因找到了。1個月後,團隊重新建起專用生産車間,終於自主可控地研製生産出我國第一代出艙面窗産品。

  “神舟七號報告,我已出艙,感覺良好。”2008年9月27日,航天員翟志剛手執五星紅旗在太空漫步。

  那一刻,中國成為世界上第三個掌握太空出艙技術的國家。

  那一年,作為全國20家獲獎單位之一,鄭州大學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獎”。

  從1到N 護君逐夢探九霄

  “5、4、3、2、1,點火!”2024年10月30日4時27分,搭載著神舟十九號載人飛船的長征二號F遙十九運載火箭點火發射,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。

  發射、航天員出艙常常在夜間進行,劉春太也因此多了許多不眠之夜,“我自信沒有問題,可實際上還是非常緊張,親眼看了才能踏實”。

  “新一代太空面窗,使用壽命更長,安全可靠性也更高。”拿起身旁的航天面窗,劉春太自豪地講述著它的高超本領,“從‘神十二’開始,新一代面窗要經歷長期的太空作業考驗,面窗主要有四層結構,最裏面兩層充了氮氣,隔熱防結霧;向外第三層是壓力面窗,防衝擊;最外層的面窗防輻射。”

  面窗還增加了一個天窗,航天員輕輕抬頭就能看到更廣闊的太空。團隊成員指著天窗説:“視野開闊,咱理工人也很浪漫。”

  如果説第一代面窗是從0到1的突破,那麼,新一代面窗實現了從1到N的跨越。

  相比起“神七”的短暫停留,從“神十二”起,航天員艙外作業需要7—8個小時。“長期駐留”,這四個字背後,是無數亟待攻克的新難關。

  劉春太和團隊一頭扎進實驗室,因模擬太空環境的需要,很多實驗一旦開始,連續十幾天不能停,他們便24小時輪班守著。

  不分黑夜白晝,也沒有休息日,累,根本不算什麼。他們的壓力,來自責任,因為“99.9%成功,0.1%沒做好,那就是失敗”。

  責任比天大。

  為了弄清楚面窗上每一個點的應力有多大,團隊在無數次高低溫熱循環實驗中尋求答案;為了讓面窗擁有更高的抗老化性能,劉春太帶著團隊開展樹脂的熱穩定性研究;為了控制航天面窗的光學性能,團隊創造性地建立了成型—光學性能分析和測試理論……

  “不僅材料成型的過程中每個細節都需要攻關,製造過程中,怎樣控制每一個工藝的參數,怎樣控制材料製品的精度,都需要無數次實驗來保證精準。”劉春太説。

  在劉春太和團隊的手中,正是如此微觀的每一個實驗匯聚在一起,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

  “新一代面窗應用得很好,咋還要革新?”對於這個問題,劉春太沒有遲疑,他説:“每一個階段、每一代産品,沒有最好,只有更好。”

  面窗優化改進的腳步,從未停止。在劉春太心裏,這是一場“持久戰”,只要國家戰略有需要,便要一代一代地做下去。

  “承擔起國家戰略性的任務,這才是國家隊平臺的職責和擔當,這才是我們應該做的事。”他言語堅定。

  對國家樸素而深沉的責任感從他的話語裏自然流露。1984年,正上大二的劉春太參加了國慶慶典遊行,當高年級師兄們打出“小平您好”橫幅時,他正好處於正下方,高喊著的口號“振興中華”便映在他心裏,對科技強國的渴盼和為國爭光的初心,也成為他多年來爬坡闖關搞科研的無窮力量。

  “他一直在前面挑著大梁,再大的困難,他都敢於面對。”團隊成員韓健記得,劉老師總是鼓勵年輕人勇敢去闖,而他默默地在身後托著底,遇到問題去找他,他總能給大家指出個正確的方向。

  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”化作了一條職業準則:“要做真學問。”做真學問並非易事,魯智力從老師身上學會了堅守。6年間,他跟著劉春太埋頭面窗測試任務,光學性能綜合測試裝備、應力測試裝備、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備。

  提及團隊,劉春太很驕傲:“我們這個團隊很厲害、很交叉,物理、化學、材料、數學、計算機……學什麼的都有,面對難題時,大家碰一碰,總能碰出解決辦法。”

  大力協同的科研之下,團隊向更為惡劣的月球表面極端環境發起了挑戰。實驗室裏,各項實驗任務齊頭並進。

  韓健正和團隊為登月服面窗做透光實驗。“這是面罩最外層的濾光面窗,鍍了一層薄薄的納米金,可以抵抗外太空強烈的太陽輻照。”韓健説,為了這層納米金,團隊試了無數種方式,最後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,團隊還服務於國家“深空”“深海”各種戰略任務,探索國家戰略超大超厚深腔殼體注塑成型和模具技術。劉春太希望,這些成果會在不遠的將來支撐國家重大戰略需求,服務國計民生。

  採訪快要結束時,記者讓他總結一下自己的成就,劉春太擺了擺手:“榮譽,那都是團隊一起掙出來的。”在他心裏,每一次任務成功,就是最能慰藉他的榮耀。

  太空中,神舟十九號正在軌執行任務。“中國航天的腳步正在向更深遠的太空邁進,我們還得再加把勁兒。”劉春太説。(記者 樊雪婧)

  人物名片

  劉春太

  鄭州大學副校長,國務院政府特殊津貼獲得者,鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心執行主任,材料成型及模具技術教育部重點實驗室主任,國家模具標準委員會主任委員;長期從事高分子成型加工、塑膠模具優化設計與製造等領域的理論、技術和數值模擬方法的研究工作,以及國家戰略領域用塑膠製品的研製工作;發表SCI論文200余篇,曾獲國家科技進步獎二等獎2項、中國載人航天工程突出貢獻獎等多項獎勵。

  科學家寄語

  科研要胸懷“國之大者”

  持續20年,我們團隊圍繞國家航天戰略任務,尤其是航天面窗和航天服科學問題,開展了一系列創新和支撐工作。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高峰,要有雄心去承擔國家戰略任務。

  當然,國家戰略的科技攻關絕不是一條平坦大道,科技創新也一定充滿艱難險阻,要有意志力、行動力,去攻克最前沿的基礎科學問題和技術問題;要甘坐冷板凳,十年磨一劍,真正把論文寫在祖國大地上,服務國家戰略和經濟社會發展。

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