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孔潔在“天問一號”能量粒子分析儀飛行件交付前留影。近代物理所供圖
“在大西北堅守的20年里,幸福對我而言不是物質的堆砌,而是每一次攻堅克難后的滿足與喜悅。”中國科學院近代物理研究所(以下簡稱近代物理所)研究員孔潔如此詮釋她的幸福觀。
從貴州到蘭州
孔潔出生于貴州畢節一個普通家庭,盡管家里并不富裕,但父母始終堅信“知識改變命運”。在這樣的家庭氛圍中,孔潔從小就對知識充滿了渴望,對科學家充滿了崇敬之情。
2006年,孔潔從貴州大學本科畢業,并獲得了保研資格。她決定前往蘭州,加入近代物理所。當時,她對研究所并不了解,只是單純被那里的大科學裝置——重離子加速器吸引。
“我就想看看那個傳說中的重離子加速器,親身感受大科學裝置的魅力。”孔潔回憶道。
初到蘭州,孔潔就被近代物理所特有的科研氛圍吸引,而初見大科學裝置帶給她的震撼至今難以忘記。沒過多久,她就融入了這里,從基礎實驗到復雜理論知識,她感覺自己“像海綿吸水一樣”,不斷充實。而大科學裝置的魅力也讓她堅定了畢業后留在蘭州的選擇,并堅守至今。
暗物質探測的艱辛歷程
2011年,孔潔接到了參與暗物質粒子探測衛星“悟空”號研制的任務。“能參與到這樣的項目中,我感到無比激動。”孔潔告訴《中國科學報》,這是她科研生涯中一個重要轉折點,也是一個前所未有的挑戰。
當時,國內在暗物質探測領域的研究尚處于起步階段,技術難度大、經驗匱乏,而孔潔所在的團隊更是面臨著巨大的壓力。“那段時間,我們整個團隊都像上了發條,每天都在實驗室里忙碌到深夜。”孔潔回憶道。
他們面對的第一個難題是如何在沒有經驗的情況下,設計出能夠滿足航天要求的探測器。為了破解這個難題,孔潔和團隊成員們查閱了大量資料,進行了無數次模擬實驗。他們從原理樣機開始,一步步迭代設計,最終成功完成了1/4樣機的研制。
然而,在實驗過程中,1/4樣機在經歷了國內外多地輾轉實驗后,突然出現了電流異常跳變的問題。團隊進行了上千次的測試和分析,卻始終找不到問題的根源,這像一塊巨石壓在團隊成員身上。孔潔至今還記得那些深夜,自己不停在腦海中比對設計圖紙和測試數據,一旦有新的想法和思路立刻起身打開電腦仔細核查和記錄。通過多次討論和反復試驗,他們大膽設想是連接器出了問題。于是,他們人為制造連接頭接觸不良的情況,終于找到了問題所在。
“在實驗室里,試錯是常態,但工程中絕對不行。那一刻,我如釋重負。”孔潔說。經過無數次的失敗和重來,他們終于保質保量地完成了任務。當時,首席科學家笑著對她說:“孔潔,沒想到你們團隊這么快就追趕到第一方陣來了!”
“我們做的設備雖然在地面上經過了無數次的測試和驗證,但一旦進入太空就再也無法維修了,因此它必須具備極高的可靠性和超長的使用壽命,這讓整個團隊如履薄冰,也充滿了強烈的使命感。”孔潔表示,這次研制任務的成功證明了西部研究所的實力。
“天問一號”的關鍵突破
如果說“悟空”號研制是孔潔科研生涯中的一次重要考驗,那么“天問一號”能量粒子分析儀的研制則是她在科研道路上攀登的又一座險峰。作為我國首次火星探測任務,“天問一號”項目的技術難度極大,對探測器性能的要求也極高。“當時,國內幾家單位因技術難度太大都望而卻步。”孔潔說。
但孔潔選擇帶領團隊迎難而上。團隊從基礎理論研究入手,在探測器讀出電子學方法方面大膽創新。對于創新技術方案,合作單位曾有質疑的聲音,但孔潔團隊并沒有因此放棄,而是進行機理分析和仿真演算,迅速構建測試平臺,用扎實的數據回應質疑。
孔潔表示,這一過程,不僅考驗了團隊的技術攻關能力,也磨礪了大家的心理素質。憑借著對科研的熱愛和對目標的執著追求,團隊最終成功攻克并驗證了關鍵技術,為能量粒子分析儀的成功研制奠定了扎實的技術基礎。
2020年7月24日,“天問一號”探測器上,火星能量粒子分析儀作為首個開機的科學載荷,成功傳回珍貴的深空探測數據。那一刻,孔潔感到難以言喻的激動與自豪。她說:“過去我們國家沒有深空探測的設備,只能分析其他國家的‘二手數據’。現在,中國也可以向國際分享深空科學數據了。”
“一個好的科研平臺,對于一個人的成長是很重要的。”孔潔認為,正是近代物理所這樣的平臺,為她的成長提供了機會,讓她能夠在科研道路上不斷前行。
在大西北堅守的20年,孔潔失去了很多與家人團聚的時光,但她卻收獲了一群志同道合、并肩作戰的戰友。
“科研是一場漫長的馬拉松,需要我們不斷地努力和堅持。”在孔潔看來,科研不僅僅是一份工作,更是一種使命和責任。她相信,只要在星辰大海中堅守自己的方向,勇往直前,就一定能抵達理想的彼岸。
(原載于《中國科學報》?2025-07-23?第4版?綜合)
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