太空“穿针”有“慧眼”——中国交会对接激光雷达研发记

太空“穿针”有“慧眼”——中国交会对接激光雷达研发记 太空“穿针”有“慧眼”——中国交会对接激光雷达研发记

【创新故事】

◎本报记者 孙 越

试想，在超高速公路上，两辆小汽车正以每秒7.8公里的极速飞驰。如果让后一辆汽车向前加速，分毫不差地将车头上的一根细线穿进前车车尾的针眼里，该怎样做到？

你大概会说，这不可能。

然而，中国电科二十七所(以下简称“二十七所”)交会对接激光雷达团队，让这种不可能成为可能。

对这个团队而言，要实现穿针引线的“小汽车”其实就是太空中的飞船与空间站，“针眼”就是航天器的对接接口。而在太空中引导飞船与空间站实现交会对接的“慧眼”，就是交会对接激光雷达。

从2011年在神舟八号首次亮相，到2021年助力神舟十三号与空间站组合体首次实现径向交会对接，再到今年10月26日助力神舟十七号对接空间站核心舱前向端口形成“三舱三船”组合体，交会对接激光雷达已多次支撑我国载人航天任务完成。

“雪山脚下蹚出一条路”

神舟十七号发射前，魏龙超的心弦又绷紧了。

作为二十七所光电系统部高级工程师，魏龙超在交会对接激光雷达的研发道路上已经走了10年。向科技日报记者回忆起研发之初的经历，他感慨万千。

1995年，二十七所激光部起草论证书，“太空中的慧眼”从构想走向科学体系论证；2005年，交会对接激光雷达研发项目正式启动，应用目标是用于6年后升空的“神八”。

当时，交会对接激光雷达是一项前无古人的新技术，无技术基础、缺乏相关文献，实地测试条件也不具备。

“要做出一个在天上用的激光雷达，可我们没人上过天。”魏龙超说，“天上的条件到底是怎么样的，我们根本就不知道。”

研发团队只能参考国内外资料，再结合地面试验，推演太空中的情况。二十七所所址在河南郑州，由于海拔低，受大气环流影响大，不适合做地面试验。几经考察，他们把试验地选在了云南丽江。

二十七所光电系统部高级工程师封治华，到现在都还记得丽江那个早春——

2011年3月，距离“神八”发射不足一年，激光雷达处于验证调试的关键期。在经历两周不眠不休的“魔鬼式”系统联调后，封治华一行五人带着激光雷达来到丽江，测试激光雷达的信号接收与系统探测跟踪威力。

为了模仿太空中的交会对接环境，他们把激光雷达主设备架在酒店顶楼，然后在距其约11公里的山上放置信号捕获目标。

那是一座玉龙雪山脚下的小荒山，人迹罕至。封治华和另外两名设计师一起，背着两套重达几十斤的接收设备，在满是坑洼与石砾的大山上，寻找合适的接收点位。