作者:彭丽 来源:中国科学报 发布时间:2014-5-26 11:49:41
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周向东研究员:把科研做到极致

 

■本报记者 彭丽

在不久前的五四青年节里,共青团中央和全国青联授予为嫦娥三号作出突出贡献的8名科研工作者“中国青年五四奖章”。中科院光电技术所副研究员周向东是获奖者之一。他是嫦娥三号着陆器有效载荷地形地貌相机的副总设计师,全面负责相机的结构总体、力学及热设计,并进行抗力学环境和抗辐照分析。

克服多重困难

自2005年参加工作以来,周向东就一直从事空间精密测量技术研究。在普通人眼里,这一研究领域特别“高大上”。采访中,周向东只用一句话就讲清楚了他的科研——对大气层以外特定目标的相对姿态进行精密测量。

“当然我们的研究工作不像描述得这么简单。”周向东说。以地形地貌相机为例,登月的相机不仅要完成“嫦娥”与“玉兔”互拍的工程目标,还要完成着陆器周边360度成像等科学目标。

据周向东介绍,此次嫦娥三号着陆区选在北纬40多度的虹湾,是国际上首次登陆的地方,着陆具有很多未知与不可控因素。地形地貌相机不但需要应对恶劣的力学环境和月昼高温环境,还需要承受强烈的辐照。另外,深空探测对飞行器搭载的资源也有很高的要求。

“重量功耗是一个很重要的考量指标,必须关注相机的细节设计,甚至要逐克减重。”周向东告诉《中国科学报》记者,相机要在恶劣的力学环境中承受发射、飞行、降落整个过程,必须在减轻重量和满足刚度要求之间找到平衡与最优,同时要满足抗辐照等要求。为此,他反复修正调整结构设计方案,对不同尺寸进行仿真分析,有段时间一天分析次数近20次,每次耗费近一个小时。

为了将镜头和元器件的温度调控在允许的范围,保证相机在月表150多度高温下的成像质量,周向东在热控环节专门设计了一个散热面,对热敏感的元器件则通过内部的设计结构将热量传导出来。其间针对线路板和元器件,周向东也做了大量试验进行验证,并与同事轮流值班记录试验温度点,经过两个多月的反复调试,才将内外温差降到了最低。

榜样力量无穷

“航天设备功能再好,如果经受不住恶劣环境考验,一切都是白搭。”在周向东看来,细节设计牵一发动全身,来不得半点马虎,必须考虑周全,这决定着仪器整体性能对环境的适应能力。

每个环节的设计,周向东都很上心。比如接插件的细节设计,电缆穿过接插件内部会有一些弯折,既要方便安装,孔又要适应电缆尺寸。有时电缆虽然能穿过接插件孔,但可能拉细电阻,使信号传输受影响;有时孔又太大,使电缆处于活动状态。“要做到恰到好处,只有反复试验,不断调整细节。”周向东说。

有一次,检查相机的主要零部件时,周向东发现加工师傅将相机镜头与机身连接处的一个底孔打穿了,他立即要求工人将零部件重新加工。“如果是地面设备,这个小孔完全可以忽略,但航空设备的任何细节都马虎不得。”周向东比划着解释,镜头后面是探测器,底孔穿了,上螺钉时螺钉与孔摩擦会产生铝屑,不仅影响成像质量,还容易造成电子器件短路,后果不堪设想。

这种做事情精益求精,把科研做到极致的态度,周向东是从研究生导师岳永坚那里学到的。“他知识面特别广,做事情很有条理;事无巨细,每个细节的把握都亲力亲为。”周向东说,另一位导师刘恩海则教会了他战略性思维,自从去年当上研究室副主任后,这种决策思维让他在科研管理上受益良多。在导师们的潜移默化下,周向东学会了站在全局通盘考虑每个细节。

一点一点成长

研究室的同事们对周向东的一致评价是:严谨、细致、踏实、认真。研究室高级工程师郝永杰说,周向东很好地传承了研究室老领导的作风,既注重全局又关注细节,工作方法上也很有创新。“是一个不错的年轻小伙子。”

周向东谦逊地表示,自己只是被机遇推到了前台,与很多同行比,差距还很大,有待进一步努力。回忆这些年的经历,周向东说没有特别的转折点,所有的技术和经验积累都是一步一步的。“感觉自己在一点一点地成长。”

平时,周向东喜欢阅读《科学美国人》《新科学家》等科普杂志,从中了解最新科研成果,并从科研人员身上寻找闪光点激励自己。他向记者推荐了正在阅读的书籍《疯狂科学家大本营》。“这本书我很喜欢,可以从中汲取很多精神的力量,让人热血沸腾。”

未来几年,周向东希望研究室能进一步完善理论体系和战略规划研究,站在国际前沿,走出去多学习国外的先进经验,提高自身的技术水平,为我国航空航天事业发展贡献力量。

《中国科学报》 (2014-05-26 第5版 创新周刊)
 
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