510所火星能量粒子分析仪将在13个科学载荷中最先开机

510所火星能量粒子分析仪将在13个科学载荷中最先开机 

510所研制的火星探测设备

　　7月24日，作为火星环绕器主载荷之一的火星能量粒子分析仪，将在火星探测器的13个科学载荷中最先开机，它也是在“奔火”期间唯一长时间开机的科学载荷。这台由510所和中科院近代物理所联合研制的产品，研制过程是一段充满挑战和不断成长的历程。

　　510所党委书记王润福清楚地记得，2016年4月26日，在北京火星探测任务科学有效载荷工程研制启动大会上，最终明确了由510所承担火星能量粒子分析仪的工程研制任务，是两器有效载荷分系统13个科学载荷中最晚明确任务的单位。

　　任务明确后，510所倍感上级领导给予的充分信任，同时也感到肩上责任重大，迅速组织建立了项目技术和管理团队，确定了“联合研制、合作共赢、共同攻关、知识共享”的研制思路。510所项目团队先后走访了中国科技大学、北京大学和中科院近代物理所等国内在能量粒子探测领域的优势单位，经过多轮的技术交流与沟通，最终确定了与中科院近代物理研究所联合组成研制团队。

　　面对同一理想、同一目标，双方团队进行了深入细致的沟通，在510所的协调组织下，双方团队现场办公，共同学习了航天产品设计标准规范及禁限用工艺标准，对照相关标准，开展物理仿真和关键技术攻关，发挥了两家单位的各自优势。通过合作取长补短，在短时间内孵化出了工程应用的新产品，为后续项目持续推进奠定了坚实的基础。

　　该项目的技术负责人510所王鹢研究员说，火星能量粒子分析仪受限于工程指标的苛刻约束，必须采用单个探测器系统对质子、电子、α粒子和重离子进行复合探测，并进行粒子能量测量和种类鉴别，该方案是国内首次采用的集成探测方案，技术难度和实践风险非常大。

　　为了完成这项任务，产品主管设计师胡向宇肩挑重任，吃住在实验室，带领团队在短时间内解决了物理探测方案设计和大动态范围、高灵敏度的读出电子学电路设计、探测器架构设计、高精度低噪电源、电子学刻度等多项技术难点，为产品研制奠定了坚实的技术基础。

　　探测器需要保证质子、电子、α粒子等带电粒子有效进入探测器，而又必须阻挡空间环境中的光线进入探测器内部，就必须在探测器的入射口安装一片厚度仅为2μm的金属挡光片。就是这样一片金属箔片安装的常规工作，在火星能量粒子分析仪的研制中却不简单。薄如蝉翼已让众人惊叹，而面对比蝉翼还要薄100倍的金属箔片，让“轻轻拿起”这样简单的操作都变得无法实现。“太薄了，根本没办法操作呀！”“力学试验不会破损吗？”面对这些质疑，并没有吓倒“特别能啃硬骨头”的航天人。在完全没有前期经验可供借鉴的基础上，510所工艺人员严把材料选择、工艺策划、工艺验证等各环节要求，围绕金属箔片的“夹持”“裁剪”“定模”“固定”等各环节开展了一轮又一轮的研究工作。历时3个月的努力，终于实现了微米级金属箔片无损安装，为如期实现我国首次自主火星探测任务提供了坚实保障。

　　这只是在研制历程中510所航天人攻克的众多技术难题之一。2017年10月30日，首次火星探测任务工程总设计师张荣桥第二次来510所调研时，称赞了火星能量粒子分析仪前期取得的成果，对火星能量粒子分析仪科学指标实现，薄弱环节验证，研制试验的全面性、合理性、有效性给予了较高评价。2019年1月30日，火星能量粒子分析仪在北京中科院空间中心通过了正样产品的验收评审会和数据包审查，标志着510所承研的能量粒子分析仪是火星两器有效载荷分系统第一个完成研制交付的载荷单机产品！这对一个全新的科学载荷来讲，仅用两年半时间即完成了方案到正样产品的全流程，创造了“最后一个承接、第一个交付”的奇迹！

　　每当回忆至此，510所所长助理杨晓林研究员都说为这支团队倍感骄傲自豪，一桩桩、一件件，是项目团队艰辛付出的故事，更是我们每个成员的心灵财富。经过研制团队不懈顽强的努力，刻苦攻关，一项项技术难点被逐一突破，我们的产品愈加性能优异，稳定可靠。

　　产品交付总体后，研制队伍配合有效载荷分系统、环绕器总体、火星工程总体，在北京、上海、海南等地完成了分系统级的联试试验，环绕器级的联试试验，两器工程总体级的电测、EMC试验、力学、热学等试验，火星探测任务天地无线联试及发射场演练。

　　2020年初新冠肺炎疫情期间，正是火星探测器发射前任务准备的关键时期。为了保障任务的顺利开展，研制队伍克服疫情带来的不利影响，项目办指挥马洪炯亲自周密部署、有序保障，采取“一站式”车辆服务，连续奔波于北京、海南两地。“85”后主管设计师蔺璟就是其中的一员。自2月14日，她就和同事一起迎难而上、星夜兼程赶往北京开展实验任务，凭着精益求精的工作态度和过硬的业务能力，她出色地完成了承担的工作。火星能量粒子分析仪走到哪儿，她就跟到哪儿，按照工作的安排，她马不停蹄跟随试验队来到了海南文昌发射基地，这一待又是几个月，圆满完成了在疫情期间的各项测试任务，为最终胜利奠定了坚实基础。

　　火星能量粒子分析仪整个研制过程中，未出现任何重大的质量问题和技术反复，充分体现了510所全体参研人员的技术水平和对科学载荷的深刻认知，体现了型号研制团队过硬的技术水平和优秀的工作作风。随着火星能量粒子分析仪的正式开机，它将开启漫长的工作模式，完成它肩负的探测星际空间和火星空间环境等一系列重大任务，期待集广大科研人员智慧成果的能量粒子分析仪不辱使命、出色完成工作，为我们更好地了解火星环境提供宝贵的数据支持。

　　兰州日报社全媒体记者 何燕/文 510所供图