我們和探月工程的設(shè)計師聊了聊｜Physics World專欄
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中國科學院國家天文臺研究員蘇彥是中國探月和火星任務(wù)地面應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計師。在接受 Physics World 專訪時，她介紹了科研中的驚喜與挑戰(zhàn)，以及那些難忘的瞬間。
Q：作為中國探月和火星任務(wù)地面應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計師，你現(xiàn)在負責哪些工作？
Q：月球和火星的數(shù)據(jù)接收處理有哪些區(qū)別？
火星比月球離我們遠的多，所以技術(shù)區(qū)別很大。比如50米口徑的望遠鏡足以接收月球數(shù)據(jù)，但接收火星數(shù)據(jù)就不行了，距離太遠，信號太弱。所以我們在天津武清新建了70米的望遠鏡。現(xiàn)在我們把北京、昆明和天津的四臺望遠鏡接收的數(shù)據(jù)合成處理，組成一個相當于103米口徑的望遠鏡。這樣我們就能接收和處理天問一號軌道器和火星車上一共13個有效載荷產(chǎn)生的科學數(shù)據(jù)了。
Q：你是怎么進入探月工程的？
我很幸運。我本科是學電子工程的。研究生期間，我有幸進入了南仁東老師領(lǐng)導(dǎo)的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）的預(yù)研團隊。我花了很多時間在密云站開發(fā)脈沖星信號接收機。后來，我到英國喬卓爾·班克天文臺交換了一年，參加了一個名叫 MERLIN 的射電望遠鏡陣列的饋源和極化器的開發(fā)工作。
Q：在FAST的那些日子對你有什么影響？
當時FAST還在設(shè)計階段，預(yù)算成本聽起來像天文數(shù)字，大家都不知道最終能不能立項。但是南老師利用一切機會和場合宣傳FAST。我特別欽佩他對工作的奉獻精神。他曾說：“在浩瀚的宇宙中，人的一生無論做了什么都微不足道，享受生命的過程就夠了。” 我會永遠記住這句話。
Q：你在探月工程總控室里都有過哪些難忘的瞬間？
我還記得嫦娥一號傳回第一組數(shù)據(jù)時，我們都特別緊張。眼睛緊盯著屏幕，開始一點信號都看不到。兩三分鐘后，數(shù)據(jù)終于下來了！其實這個延時和星上望遠鏡的指向有關(guān)。還有個難忘瞬間，是當我們得知嫦娥三號順利著陸在月球表面的時候。我們特別激動。地面應(yīng)用系統(tǒng)團隊是最早確認著陸成功的，而且我們收到著落過程中的圖片比預(yù)想的要清晰很多。
Q：嫦娥任務(wù)的哪些成果最讓你興奮？
嫦娥四號月球車上的探地雷達拍攝到了世界上第一張月球背面的高分辨率雷達圖像，這讓我特別興奮。這張圖表明月球地表以下40米內(nèi)存在三個不同的地質(zhì)層（Science Advances 6 eaay6898）。到目前為止，月球車已經(jīng)在月球背面行駛了近 700 米。我們希望它繼續(xù)向西行駛，去看看主要由玄武巖為主的地質(zhì)景觀。
Q：你工作中最具挑戰(zhàn)性的部分是什么？
我喜歡野外工作，但有時確實很艱苦。為了測試火星車上的探地雷達，我們需要去中國西部的老虎溝冰川，因為那里冰川的介電常數(shù)跟火星風化層十分相像。測試地點的海拔超過 4400 米，我高原反應(yīng)嚴重，頭痛惡心。但工作還是要完成。有一次雪下得很大，我們不得不用人力把儀器一一運到山上。對于整個團隊來說，這種身體和精神上的挑戰(zhàn)都是很嚴峻的。
Q：接下來打算做什么？
先要完成嫦娥四號雷達和天問一號有關(guān)載荷的數(shù)據(jù)處理工作，看看是否有有趣的發(fā)現(xiàn)。中國未來深空任務(wù)中也配備了雷達設(shè)備，比如小行星探測。行星科學在中國蓬勃發(fā)展，行星科學家的數(shù)量在過去十年中呈指數(shù)級增長。我真心希望能有更多熱愛太空探索的年輕人加入到我們的隊伍中來。 
▲ 本文為 Physics World 專欄的第47篇文章。
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Physics World 主編 Matin Durrani 致中國讀者：
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2021年，中國在太空探索領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了多個第一次，特別是火星車第一次登陸火星，開始建設(shè)一個成熟的空間站，成功地從月球運回月壤樣本。隨著中國的空間站在明年完工，未來十年圍繞地球軌道運行，這一進展只會加速。在今年的 Physics World 中國?？?，我們和這些任務(wù)背后的一些重要人物，包括中國科學院國家天文臺的研究員蘇彥，她在中國的月球探測中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。
在地球之上，中國也在大力推進材料科學，最近成立了兩個相關(guān)的研究機構(gòu)。我們就石墨烯產(chǎn)業(yè)化采訪了北京石墨烯研究院創(chuàng)始院長劉忠范，也采訪了東莞松山湖材料實驗室主任王衛(wèi)華，就英國物理學會出版社的一個新合資機構(gòu)聊了聊。
材料科學將在包括航空航天技術(shù)、量子技術(shù)在內(nèi)的七大主要研究領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，中國在今年開始的第十四個五年計劃中強調(diào)了這些領(lǐng)域。根據(jù)英國咨詢公司Cactus旗下的 Insight Science 的一份報告，中國將在科學支出方面保持全球第二，將其國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的2.1%用于研究。
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