中国首创:“会打电话的黑匣子”
王寅所带领的团队研制的应急信标装置能在“天问一号” 探测器非预期着陆时传输数据,就像是个“会打电话的黑匣子”。
王寅介绍说:“火星探测器信标装置是世界上首个航天器应用的应急通信载荷,它的主要功能和飞机上的黑匣子相似,但是又有所区别。飞机上的黑匣子不能主动传输数据,只能发送一个定位的信号,用于被搜索。而信标装置可以发送一些关键的数据和信号,被火星的环绕器接收,解读其中的关键数据。”
应急信标装置要在“天问一号”着陆火星时抵抗高强度的冲击,要能在火星零下一百三十度的环境下生存好几天,在体积尽可能小的同时还要保持通信畅通,这是中国独创的设计。
王寅说:“这是对研制团队极大的技术挑战。信标装置测控系统的模块和同类型的产品相比,重量上要求减小20倍以上。在这样一个极小的空间里面,我们的东西做得越小就越难。这是一个结构、尺寸、材料相互组合和优化的创新过程。结构的组成和配比就像炒菜一样,盐要放多少,油要放多少,调味品放得不同,做出来的味道也不一样,信标也是。材料的特性选择不同,材料的尺寸不同,最后它对于冲击的吸收能力也是不一样的。另外,保温和抗冲击是两个相反的需求。要想保温,材料就要比较柔软,就像羽绒服一样,非常软但是不能抗冲击。要想抗冲击就需要坚硬的材料,但保温性能就比较差。怎样在这两种需求中找到平衡点,是一件非常困难的事情。”
在南航航天学院的实验室里,记者见到了应急信标装置的试验件。它不到4公斤,像个精致的小保温桶,在成型之前,经历了无数次的更新迭代。
