7月23日12時(shí)41分，我國在文昌航天發(fā)射場，用長征五號(hào)遙四運(yùn)載火箭成功發(fā)射首次火星探測任務(wù)“天問一號(hào)”探測器，成功將探測器送入預(yù)定軌道，開啟火星探測之旅，邁出了中國行星探測第一步。參與火星表面磁場探測儀研發(fā)的蘇州大學(xué)喬?hào)|海教授并沒有當(dāng)場見證這一激動(dòng)人心的時(shí)刻，“當(dāng)時(shí)心思還都在探測儀的運(yùn)轉(zhuǎn)上，得知火箭成功發(fā)射，我這懸著的心才算放下?！?/p>
火星車上搭載了6種有效載荷，包括地形相機(jī)、多光譜相機(jī)、次表層探測雷達(dá)、表面成分探測儀、表面磁場探測儀、氣象測量儀，為完成火星表面巡視探測科學(xué)任務(wù)提供了保證。其中，表面磁場探測儀由中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所、蘇州大學(xué)電子信息學(xué)院喬?hào)|海教授團(tuán)隊(duì)共同完成。喬?hào)|海教授團(tuán)隊(duì)主要參與了火星表面磁場探測儀電子學(xué)單元的研制和地面測試等工作任務(wù)。
“火星表面磁場探測儀將為深入了解火星表面的磁場分布、太陽磁場變化規(guī)律以及太陽磁暴等物理現(xiàn)象提供重要的科學(xué)依據(jù)?！眴?hào)|海教授介紹說，火星磁場的探測是開展火星研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容，目前有理論認(rèn)為，火星曾擁有和地球類似的磁場，然而隨著火星內(nèi)核中熔融的鐵逐漸冷卻，它的磁場也逐漸減弱甚至消失。失去了地磁場的火星暴露于太陽風(fēng)和輻射下，導(dǎo)致其失去了地表水和大氣。因此，通過對(duì)火星磁場的研究，能夠進(jìn)一步了解火星內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和演化史，這對(duì)地球磁場的變化和人類社會(huì)的發(fā)展具有重要意義。
火星的磁場相對(duì)地球磁場要微弱得多，再加上火星表面復(fù)雜的環(huán)境和多種不確定的因素，也對(duì)磁場探測儀的研制以及探測精度、分辨率等參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)都提出了更高的要求。經(jīng)過了6年的艱苦努力，喬?hào)|海教授指導(dǎo)的四屆碩博研究生接力參與了這個(gè)項(xiàng)目的攻關(guān)研究，他與學(xué)生多次在蘇州、北京之間往返，風(fēng)雨兼程，與合作單位一起攻堅(jiān)克難。
“我們的實(shí)驗(yàn)并不是一帆風(fēng)順的。”2017級(jí)碩士研究生徐宏偉回憶道，去年10月，他們的鑒定件拿去做最后測試時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)錯(cuò)誤，因此設(shè)計(jì)的載荷被退了回來?！昂教熘腥魏挝⑿〉腻e(cuò)誤都不能出現(xiàn)，我們被限定在一定的時(shí)間內(nèi)查出并訂正錯(cuò)誤。那段時(shí)間我覺得特別焦慮，如果不能查出錯(cuò)誤，意味著我們團(tuán)隊(duì)前面幾年的努力會(huì)全部打水漂?！?為了準(zhǔn)確定位錯(cuò)誤的位置，團(tuán)隊(duì)成員一起對(duì)整個(gè)載荷進(jìn)行了全面的檢查，在喬老師的指導(dǎo)下用排除法，對(duì)載荷的所有代碼和硬件進(jìn)行了檢查?！霸谡业藉e(cuò)誤點(diǎn)的那一刻，我激動(dòng)得都要流淚了。很感激這一段科研的經(jīng)歷，讓我迅速地成長。”
作為喬?hào)|海教授培養(yǎng)的首位碩博連讀研究生，參與攻關(guān)的支萌輝博士對(duì)喬老師的耐心指導(dǎo)印象深刻。“喬老師是個(gè)非常嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的人，他的言傳身教對(duì)我影響很大?！敝容x說，讀博士期間的一個(gè)項(xiàng)目是需要對(duì)磁場探測器進(jìn)行改良，為了避免嘈雜的城市環(huán)境干擾磁場測量結(jié)果，喬老師陪著他多次在凌晨前往蘇州的西山進(jìn)行測量，并當(dāng)場進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和討論研究。經(jīng)過一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)和調(diào)整，儀器的測量精度從0.5納特提高到0.05納特，等于提高了10倍，這些研究都為航天應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
七個(gè)月后，“天問一號(hào)”就將抵達(dá)火星，開始一系列科研探測工作。喬?hào)|海教授說，后續(xù)還有很多重要的工作要繼續(xù)跟進(jìn)，參與火星車落地后磁強(qiáng)計(jì)開機(jī)和科學(xué)數(shù)據(jù)處理工作?！盀橥苿?dòng)我國成為航天強(qiáng)國貢獻(xiàn)出自己的力量，這是我們作為科研工作者應(yīng)該做的事?！?/p>
記者 王 拓 通訊員 丁 姍 李映杏