搭建国际舞台 唱响航天大戏—中荷空间光学仪器联合实验室步入正轨

2015-12-26 03:26杨艳陈晓丽北京空间机电研究所
国际太空 2015年9期
关键词:光谱仪拉曼研究所

杨艳 陈晓丽 (北京空间机电研究所)

近日,中国国家航天局与荷兰航天局开展合作会谈,中国国家航天局副局长吴艳华会见了荷兰航天局局长纽保特,北京空间机电研究所作为国内唯一一家企业代表受邀参加。会谈为中荷双方在航天领域的后续合作奠定了国家级基础。而北京空间机电研究所与荷兰应用科学研究组织(TNO)建立的中荷联合实验室被视为中荷航天合作的典范,此时,距该实验室成立已有1年多的时间。

1 强强联手促成国际合作

TNO在空间仪器方面有50年的研究历史,主要开展对地观测仪器、科学仪器、空间数据应用以及其他一些关键子系统的研究。TNO在光学仪器定标方面有很强的技术优势,特别是其星上定标系统具有结构紧凑、体积小、精度高、稳定性好的特点。其与北京空间机电研究所的最初接触始于2008年。

2012年4月,TNO正式提出建设联合实验室需求后,北京空间机电研究所与其进行了多次技术专家互访和高层交流,就联合实验室合作内容等进行了多次洽谈,初步达成了合作意向。2014年3月,双方签署了联合实验室协议书,中荷空间光学仪器联合实验室正式揭牌。值得一提的是,2013年7月,也就是在中荷空间光学仪器联合实验室合作洽谈期间,北京空间机电研究所便与TNO形成了良好的合作关系,签订了大气监测仪星上定标单元的订购合同。该监测仪在轨应用后可对全球的二氧化碳和甲烷进行监测,为气候变化的科学研究提供重要数据资料。

2 合作项目“瞄准”国家重大专项

2014年底,中荷空间光学仪器联合实验室确定了在地球环境大气探测、深空探测、对地观测等方向的合作,明确了5个具体项目。这5个项目都基于未来国家重大专项需求“有的放矢”,其中温室气体探测光谱仪和拉曼-激光诱导击穿光谱仪就非常具有代表性。

2014年3月中荷联合实验室签约仪式

2014年3月中荷联合实验室揭牌仪式

北京空间机电研究所受邀参加荷兰应用科学研究组织空间分部(TNO Space) 50周年庆典活动

温室气体的增加对气候和生态系统的影响是一个世界级议题,二氧化碳、甲烷等温室气体的增加会引起气温和降水的变化以及气候的变化,这些变化可能会影响到农业的种植决策、品种格局和品种改良、土地利用等一系列问题,因此在制定国家发展战略和农业中长期规划时,就必须考虑到温室气体增加导致的气候和环境变化问题。这个问题对于面临人口膨胀和人均资源贫乏两大压力的我国尤其重要和紧迫。为此,在“十三五”规划中,陆地生态碳监测卫星将搭载一台温室气体监测光谱仪,用于全球碳循环的研究。这台光谱仪可以帮助林业和环保部门探测主要温室气体的“来源”、“去向”,以及时空分布。按照计划,中荷空间光学仪器联合实验室将完成光谱仪用户要求技术指标合理性仿真分析,形成优化后的技术指标,并将于2018年6月完成温室气体监测光谱仪正样产品的研制。

拉曼-激光诱导击穿光谱仪则结合了拉曼光谱探测技术和激光诱导击穿光谱技术,瞄准了未来国家在深空探测方面的需求。在小行星探测任务中,小型拉曼-激光诱导光谱仪可以进行小行星土壤、岩石、有机物探测。另外,拉曼-激光诱导击穿光谱仪可以在附着器降落前从远处确定采样区域附近样品的探测价值,帮助选择目标区域,提供其他接触式和原位探测方式载荷无法实现的更有价值的采样样品分析,获得小行星矿物成分吸收光谱。目前,中荷空间光学仪器联合实验室已经开展了小型拉曼-激光诱导击穿光谱仪的研究工作,争取列入国家未来的火星探测任务规划。

3 人才培养实现共赢

作为北京空间机电研究所科技创新体系的重要组成部分,中荷空间光学仪器联合实验室不仅是中荷双方技术合作的载体,更是聚集和培养高层次国际科技人才,进行国际学术交流的重要平台。在2014年8月召开的第一届中荷空间光学仪器联合实验室学术研讨会上,中荷12位专家就光谱仪设计研制技术、定标技术等方面进行技术报告与交流,取得了很好的效果。2015年,联合实验室计划加强与中英联合实验室、北航等研究机构和高校的沟通,并于9月在荷兰举办第二届联合实验室学术交流会,围绕环境大气探测、深空探测、对地观测三方面进行深入研讨。

2015年初,中荷空间光学仪器联合实验室成立了“中荷航天创新基金”,由北京空间机电研究所与TNO共同注入200万元资金。双方达成共识,将瞄准国家“十三五”规划,围绕深空探测、地球环境大气探测、对地观测3个方面预先启动研制工作,并将于今年举办首届中荷企业高峰论坛,为中荷双方更多的研究机构提供相互了解、合作共赢的平台。目前,联合实验室的中英文网(www.sinohollandjointlab.com)站已于今年4月正式上线。

北京空间机电研究所承办第一届中荷空间光学仪器联合实验室学术研讨会

中荷空间光学仪器联合实验室开展学术交流

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