7月23日12時41分，我國在文昌航天發(fā)射場，用長征五號遙四運載火箭成功發(fā)射首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器，成功將探測器送入預定軌道，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)的蘇州大學喬東海教授并沒有當場見證這一激動人心的時刻，“當時心思還都在探測儀的運轉(zhuǎn)上，得知火箭成功發(fā)射，我這懸著的心才算放下。”
火星車上搭載了6種有效載荷，包括地形相機、多光譜相機、次表層探測雷達、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任務(wù)提供了保證。其中，表面磁場探測儀由中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所、蘇州大學電子信息學院喬東海教授團隊共同完成。喬東海教授團隊主要參與了火星表面磁場探測儀電子學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)象提供重要的科學依據(jù)?！眴號|海教授介紹說，火星磁場的探測是開展火星研究的一項重要內(nèi)容，目前有理論認為，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和輻射下，導致其失去了地表水和大氣。因此，通過對火星磁場的研究，能夠進一步了解火星內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和演化史，這對地球磁場的變化和人類社會的發(fā)展具有重要意義。
火星的磁場相對地球磁場要微弱得多，再加上火星表面復雜的環(huán)境和多種不確定的因素，也對磁場探測儀的研制以及探測精度、分辨率等參數(shù)標準都提出了更高的要求。經(jīng)過了6年的艱苦努力，喬東海教授指導的四屆碩博研究生接力參與了這個項目的攻關(guān)研究，他與學生多次在蘇州、北京之間往返，風雨兼程，與合作單位一起攻堅克難。
“我們的實驗并不是一帆風順的。”2017級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發(fā)現(xiàn)了一個錯誤，因此設(shè)計的載荷被退了回來?！昂教熘腥魏挝⑿〉腻e誤都不能出現(xiàn)，我們被限定在一定的時間內(nèi)查出并訂正錯誤。那段時間我覺得特別焦慮，如果不能查出錯誤，意味著我們團隊前面幾年的努力會全部打水漂?！?為了準確定位錯誤的位置，團隊成員一起對整個載荷進行了全面的檢查，在喬老師的指導下用排除法，對載荷的所有代碼和硬件進行了檢查?！霸谡业藉e誤點的那一刻，我激動得都要流淚了。很感激這一段科研的經(jīng)歷，讓我迅速地成長?！?/p>
作為喬東海教授培養(yǎng)的首位碩博連讀研究生，參與攻關(guān)的支萌輝博士對喬老師的耐心指導印象深刻?！皢汤蠋熓莻€非常嚴謹細致的人，他的言傳身教對我影響很大?！敝容x說，讀博士期間的一個項目是需要對磁場探測器進行改良，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行測量，并當場進行數(shù)據(jù)處理和討論研究。經(jīng)過一段時間的實驗和調(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)用打下了堅實的基礎(chǔ)。
七個月后，“天問一號”就將抵達火星，開始一系列科研探測工作。喬東海教授說，后續(xù)還有很多重要的工作要繼續(xù)跟進，參與火星車落地后磁強計開機和科學數(shù)據(jù)處理工作?！盀橥苿游覈蔀楹教鞆妵暙I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