璀璨星空中的“北理工質量”
——成果豐碩的北京理工大學空間載荷研究
發(fā)布日期：2017-09-05 供稿：黨委宣傳部 韓姍杉 編輯：韓姍杉 審核：安建平、包麗穎 閱讀次數：
“主動瞄準國家重大戰(zhàn)略和國防重大戰(zhàn)略需求，緊密圍繞我國航天事業(yè)發(fā)展主題，潛心研究，重點攻關，大力推進航天領域科技工作”。2009年，學校黨委在第十三次黨代會上首次提出實施＂6＋1＂發(fā)展戰(zhàn)略，并將“強地、揚信、拓天”作為學科特色發(fā)展路徑，經過多年的孕育，在這條“拓天”之路上，空間載荷研究碩果累累。
載荷決定平臺，載荷促進整星。在空間科技領域中，有效載荷作為航天系統中能直接實現某種特定任務的儀器、設備、人員、試驗生物及試件等，是航天器在軌發(fā)揮最終航天使命的最重要的一個分系統，決定著飛行器規(guī)模、軌道需求、所形成的能力，是空間科技領域的關鍵核心技術之一。《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要》《國家民用空間基礎設施中長期發(fā)展規(guī)劃（2015—2025年）》《中國:至2050年空間科技發(fā)展路線圖》等都對空間有效載荷等技術給出了規(guī)劃和需求。
浩瀚天際，廣袤無垠，北京理工大學著力在“拓天”中加強頂層設計和謀篇布局，依托傳統優(yōu)勢學科，大力發(fā)展新興交叉學科，注重理工融合，推動空間有效載荷技術的創(chuàng)新與發(fā)展，形成了一批高水平的空間有效載荷研究成果，更加可貴的是，這些成果大都經過了實際在軌運行的嚴苛考驗，在璀璨星空中，一份份堅實的“北理工質量”，印證了我校在空間載荷科學研究領域中的研究優(yōu)勢和技術水平。
吳嗣亮教授團隊榮獲國家技術發(fā)明獎一等獎
高起點，用傳統優(yōu)勢劍指太空
作為中國共產黨創(chuàng)建的第一所理工科大學和新中國第一所國防工業(yè)院校，北京理工大學始終將服務國家、復興民族作為不變的追求和使命，為國防科技研究做出了大量的貢獻，也形成了自身在多領域的研究優(yōu)勢。
在參與中國航天事業(yè)中，如何發(fā)揮既有優(yōu)勢，推動其參與到空間載荷等領域的研究中，始終是學校戰(zhàn)略發(fā)展的重點。在正確的戰(zhàn)略謀劃下，經過多年持之以恒的推動，可以說優(yōu)勢學科已經成為學校空間載荷研究中的骨干力量，成績顯著。
北京時間2016年10月19日凌晨3點31分，神舟十一號飛船與天宮二號成功實施自動交會對接，標志著北理工研制的交會對接雷達圓滿完成任務。從“神八”開始的“天神”對接，直至“天舟”三吻“天宮”，北理工空間交會對接微波雷達發(fā)射裝置和微波雷達接收裝置，已經成為中國航天器交會對接的“標配”。
為中國航天器太空對接研制的功能性載荷，正是北理工充分發(fā)揮在信息科學領域優(yōu)勢而研制的空間載荷。近年來，第一部星載空間目標測量雷達、第一部星載威脅告警雷達、第一顆天基SAR雷達快視圖像、第一幅在軌可見光實時處理圖像、首個遙感衛(wèi)星星上實時處理設備、首臺和目前唯一在軌的5通道非相干擴頻測控應答機等一大批“中國第一”不斷在空間載荷領域涌現，也充分說明了學校推動優(yōu)勢學科面向空間載荷研究的戰(zhàn)略謀劃取得了成效。
“北理工多年來形成的科學研究優(yōu)勢，就是要應用于服務國家的重大戰(zhàn)略需求，面向航天，在空間載荷研究領域寫下新的篇章，不僅有利于新成果探索，還積極拓展了學科的發(fā)展空間。”毛二可院士如是說。固守不是優(yōu)勢，發(fā)展才是保持優(yōu)勢的關鍵，抓住空間載荷研究的新領域，不斷拓向太空，將通信、雷達、光學等傳統優(yōu)勢學科延展到空間載荷研究中，北理工劍指太空。
重基礎，理論研究孕育優(yōu)質載荷
開展空間載荷研究，將先進的技術匯聚成一個個飛入太空的載荷裝置，這其中需要要憑借先進的工程技術能力，解決大量的實際問題，克服諸多意想不到的現實困難。但是，空間載荷研究絕不僅僅是“就事論事”的工程應用，要形成高水平、高價值的空間載荷成果，解決航天領域中實際需求和重大問題，必須要注重基礎研究和理論研究。
基礎愈深，大廈愈高，北理工是這樣想的，也是這樣做的。在空間載荷研究中，學校始終將解決問題作為研究方向最好的指揮棒，有針對性地加強引導，集中力量對重大工程的關鍵技術問題進行攻關。
在北京理工大學宇航學院，有這樣一項被譽為“天網”的研究項目，從電腦演示圖像來看，“別致”的造型，規(guī)模不小，一根根連桿形成好似鋼架結構的大網，而這張巨大的網，卻又能自如屈伸。這張“天網”叫做縮比天線反射器，是由北理工胡海巖院士團隊和航天504研究所聯合開展的研究。
天線反射器地面實驗平臺(400平米)
“天網”項目醞釀之初，學校充分聚焦大型結構在太空展開并長期服役的關鍵技術問題，發(fā)揮學校在力學研究方面的基礎研究優(yōu)勢，集中力量，攻堅克難。在學校的整體謀劃下，依托我校力學學科，在2012年就獲得了我國航天器力學領域第一個國家自然科學基金重大項目及相關的國家自然科學基金創(chuàng)新研究群體。在項目的支持下，所開展的大型空間結構展開動力學建模與分析等研究迅速提升了我國新型航天器和未來航天器的結構設計水平，解決了航天工程中若干重要技術難題，在國內外學術界產生了重要影響。
目前，北理工已經研制成功擁有了自主知識產權的大型空間結構展開動力學仿真軟件和地面模擬實驗系統，為我國大型星載天線設計提供了最為關鍵的動力學展開數值模擬和地面實驗模擬手段，并獲批國家自然科學基金重大項目。2015 年9 月，我國首顆攜帶15.6m 口徑環(huán)形桁架天線的通信技術試驗衛(wèi)星一號發(fā)射入軌，天線成功展開并工作狀態(tài)良好，成為我國空間結構技術發(fā)展的一個新里程碑。
北理工在發(fā)展戰(zhàn)略中明確提出“以突出基礎研究為重點、高水平科技成果為標志、引領國防科技發(fā)展為方向”的科技工作基本思路。通過對基礎研究的創(chuàng)新突破，從本質上提升學校的科研實力，帶動人才培養(yǎng)。面對空間載荷研究，夯實基礎，實現服務國家重大戰(zhàn)略和學校發(fā)展的“雙贏”。
謀創(chuàng)新，交叉融合拓展宇宙深藍
開展宇宙的探索，面向充滿無限未知的空間，其本質就是一條人類的探索創(chuàng)新之路。著力空間載荷研究，必須堅持創(chuàng)新驅動發(fā)展，在近年來的工作實踐中，北理工逐漸找到了自己的良性循環(huán)模式，即以空間載荷研究為牽引，大力推動學科交叉融合，以新興交叉學科發(fā)展的蓬勃動力，推動空間載荷領域的創(chuàng)新發(fā)展。
中國首個登上國際空間站的生命科學實驗載荷
2017年6月4日，一只來自北京理工大學的綠匣子，搭乘備受矚目的美國太空探索技術公司的可回收式火箭“獵鷹9號”飛向太空，通過“龍”貨運飛船登入國際空間站，這只中國綠匣子的太空之旅可謂不同凡響，不僅成為首個登入國際空間站的中國空間科學項目，還標志著中美空間科學合作取得了“零”的突破。這個由北京理工大學生命學院鄧玉林教授團隊獨立設計的空間科學載荷，旨在研究空間輻射及微重力環(huán)境對抗體編碼基因的突變影響。登陸太空，對這個團隊而言已經并不陌生，早在2011年起該團隊的空間生命科學載荷就搭乘“神舟八號”首飛太空，之后又陸續(xù)實現了“長征七號”和“天舟一號”載荷搭載。空間載荷成果的一次次遨游太空，也給了創(chuàng)新研究最好的發(fā)展驅動，可以說在世界空間生命科學研究領域中，北理工已經打下了一個堅實支點，正不斷向著世界最先進的水平沖擊。
中國首套登陸太空的VR（虛擬現實）設備
北理工空間生命科學載荷能“一飛沖天”，得益于學校將理工融合發(fā)展落在了實處。學科的深度交叉融合，釋放出了驚人的創(chuàng)新力，并在空間載荷研究領域得到了充分的釋放，這樣的成果并不是個例，伴隨中國航天員完成了歷時33天的“太空之旅”，中國第一副闖入太空的VR眼鏡，也是北理工瞄準空間載荷研究，發(fā)揮學科交叉融合創(chuàng)新的例證。
依托中國航天事業(yè)良好的發(fā)展前景，學校整體布局，深入推動信息、機械、控制、光電和生命等學科交叉融合，并成為北理工空間載荷研究創(chuàng)新發(fā)展的不竭動力。
拓天之路，志上九天攬月，愿赴星辰大海。2017年9月，北理工空間載荷研究院正式成立，這一跨學院、跨學科的科研平臺，將進一步統合科研力量，加強空間載荷技術的理論基礎和關鍵技術攻關，聚焦研發(fā)具有北理特色的載荷及應用，促進學校空間載荷資源的整合與共同發(fā)展，同時通過與國內外“政、產、學、研、用”空間科學技術各領域的合作，進一步提升學校在我國空間科技發(fā)展中的研究地位。
并攏五指，聚力于拳，空間載荷研究院的成立必將成為帶動我校學科發(fā)展，實現服務國家重大戰(zhàn)略需求，建設中國特色世界一流理工大學的又一有力之舉。
