二代探测器研发进入关键阶段,“高密度铀氢化物燃料” 的地面测试率先遇到难题。
按照设计,这种燃料需在 - 25℃低温环境下保持稳定的能量输出,可首次测试时,燃料的裂变效率却比预期低 15%,且产生的氦气无法及时排出,导致燃料棒内部压力骤升。
材料专家团队连续一周泡在实验室,反复调整燃料的铀氢比,从最初的 1:1.8 优化至 1:2.1,同时在燃料棒侧壁增加微型排气孔,采用多孔陶瓷材料过滤氦气。
秦奕每天都会抽时间来到实验室,查看测试数据,当第 12 次测试显示燃料裂变效率达标、压力稳定在安全阈值内时,他拍着材料专家的肩膀说:“这一下,二代探测器的‘动力心脏’才算真正稳了。”
解决完能源问题,“等离子体防护盾” 的研发又陷入瓶颈。
在模拟日球层顶外强宇宙射线环境的测试中,防护盾释放的低能等离子体无法形成均匀的屏障,部分区域出现 “漏洞”,导致探测器模型的电子设备仍会受到射线干扰。
负责该项目的林晓宇带领团队重新设计等离子体喷射口,将原来的单出口改为环形阵列式出口,同时通过 AI 算法实时调整每个喷射口的等离子体流量,确保屏障覆盖无死角。
经过 20 多次迭代测试,防护盾的射线屏蔽效率终于达到 92%,远超初代探测器的防护水平。
测试成功那天,林晓宇拿着数据报告找到秦奕,兴奋地说:“秦总,现在就算遇到高强度宇宙射线,二代探测器的核心设备也能安全运行了!”
数据处理效率的优化工作也在同步推进。“分布式 AI 算力集群” 的搭建己完成基础架构,但其对脑机交互系统的响应速度仍未达到预期 —— 操作员通过脑电信号调取数据图谱时,存在 1.2 秒的延迟,这在应对突况时可能影响决策。
秦奕提出 “预处理数据缓存” 方案:将探测器可能传回的高频数据类型(如光谱图、信号波形图)提前在集群中建立缓存模型,当操作员发出调取指令时,系统可首接从缓存中调用数据,无需实时计算。
同时,团队对脑机接口的电极信号采集精度进行优化,采用新型纳米传感器,将信号采集误差降低至 0.01 微伏。优化后,数据调取延迟缩短至 0.3 秒,完全满足实时操作需求。
在研发过程中,国际合作也迎来新进展。
欧洲航天局得知华国二代探测器的研发计划后,主动提出合作,希望共享 “星际尘埃碰撞预警系统” 的技术数据 —— 他们此前在火星探测器上积累了大量尘埃碰撞监测经验,而华国团队则拥有初代探测器捕捉到的 “星际尘埃暴” 实测数据。
秦奕与团队经过商议,决定成立联合研发小组,双方共享数据与技术方案,共同优化预警系统算法。通过融合双方的数据优势,预警系统对首径大于 1 毫米的尘埃颗粒的识别准确率提升至 98%,可提前 30 分钟发出碰撞预警,为二代探测器的星际飞行增添了重要保障。
随着各项技术难题逐一攻克,二代探测器的整体设计方案逐渐清晰。
探测器主体采用轻量化碳纤维结构,总重量控制在 3 吨以内,比初代探测器轻了 20%。
核心设备布局更加紧凑,超导量子信号接收器的口径从初代的 1.2 米扩大至 2.5 米,信号捕捉范围提升两倍。
多光谱成像仪新增近红外探测通道,可更精准地分析天体表面的物质成分。
在一次全系统联调测试中,模拟探测器成功接收并处理了来自 1 光年外模拟信号源的数据,各项参数均达到设计指标,标志着二代探测器的研发取得阶段性成果。
这天,秦奕站在二代探测器的 1:1 模型前,看着模型上清晰标注的 “日球层顶外 1 光年探测任务” 字样,心中感慨万千。
他想起初代探测器从发射到回收的点点滴滴,想起团队为攻克技术难关付出的日夜,更看到了林晓宇等年轻工程师的成长。
“二代探测器不仅是一次技术升级,更是华国深空探测事业的一次跨越。” 秦奕在研发总结会上说道,“等它成功发射,我们就能更深入地探索太阳系外的宇宙,为未来驶向天鹅座积累更多经验。”
此时,实验室外的天空渐渐暗了下来,点点星光开始显现。
秦奕知道,二代探测器的研发还有最后一段路要走,后续的发射准备、轨道规划仍充满挑战,但他和团队早己做好准备,带着对宇宙的敬畏与探索的热情,继续在深空探测的道路上坚定前行。
二代探测器全系统联调测试成功后,团队立刻转入发射前的冲刺阶段,首要任务便是敲定 “日球层顶外 1 光年探测” 的精准轨道 —— 日球层顶作为太阳风与星际介质的边界,其复杂的等离子体环境与磁场波动,对探测器的轨道稳定性和设备耐受性提出了更高要求。
秦奕牵头联合天体力学专家与轨道设计团队,在酒泉卫星发射中心的轨道模拟实验室里,搭建了包含太阳、木星、土星及日球层顶边界的三维轨道模型,重点标注了日球层顶附近太阳风速度骤降、磁场方向突变的关键区域。
初步设计的 “木星 - 土星双引力弹弓轨道” 虽能将探测器加速至 350 公里 / 秒,但在模拟推演中发现,探测器若按原计划飞行,将在抵达日球层顶前 6 个月遭遇一片密度较高的小行星带,碰撞风险超过 30%,且穿过日球层顶时可能因太阳风与星际介质的冲击,导致姿态控制系统过载。
“必须调整轨道参数,既要避开小行星带,也要为穿越日球层顶预留缓冲期。” 秦奕指着模拟屏幕上闪烁的日球层顶边界线,“我们可以将土星引力弹弓的节点推迟 6 个月。”
“让探测器从小行星带边缘的间隙穿过,同时在接近日球层顶前 3 个月启动‘渐进式减速程序’,将速度从 360 公里 / 秒逐步降至 320 公里 / 秒,减少穿越时的冲击。”
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