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南极科考有了“充电宝”,设计者却没能看到……

2019-11-15 08:04:08

▲不久后,由郝英立教授最初主持设计的极地科考支撑平台将被安装在南极泰山站。图为1月31日拍摄的泰山站。新华社记者刘诗平摄

▲郝英立教授的生前照。

  11月9日,中国第36次南极科学考察队乘坐“雪龙”号穿越咆哮西风带,向南极进发。除了科研人员,船上还搭载着东南大学研制的我国首台极地无人值守能源系统“东大极能”。

  作为中国自己的极地科考支撑平台,它的发电舱能储存5吨航空燃油,通过综合利用风能和太阳能,可持续、稳定地供电一年。

  这台“巨型充电宝”将安装在年平均气温零下36.6℃的泰山站。通过卫星远程监控,科考人员以后能“坐在南京看南极”。

  不久后,一颗“中国心”将在南极大陆深处跳动,然而,十年前最初主持设计该平台的东南大学教授郝英立,却没能看到这一天。

  2010年9月27日,在海拔4300米的西藏羊八井,郝英立因旅途劳累、超负荷工作和高原反应,生命定格在47岁。

  当时,他身边还放着一本记满设计方案与任务计划的《南极科考工作笔记》。

  “学成后我是一定要回国的”

  外国的生活条件再好,工作条件再优越,可那是别人的国家,我在那里只是给别人打工,真正的事业在自己的国家

  打开东南大学档案馆20122T0002号档案盒,里面有一个黑色封皮笔记本。这是我国“南极冰穹A科考支撑平台”项目奠基人、原东南大学空间科学与技术研究院副院长郝英立教授的遗物。

  笔记本里记录着一个个模型设计、一套套方案筛选、一次次会议记录,还有一个个跟时间赛跑的任务节点……

  郝英立1963年出生于陕西西安,1981年考入南京工学院(现东南大学)工程热物理专业,1985年毕业留校任教,并在校深造至博士。

  34年前,郝英立成为一名共产党员。1998年,郝英立赴美国田纳西州立大学做博士后。“出国前,他坚定地对我说‘学成后我是一定要回国的’,他还一直要我在国内帮他交党费。”郝英立的夫人高嵩回忆。

  “在美国5年,郝博士不分周末晚上,专心研究,他一心想的是如何回去报效祖国。”美国一位同事在给东大的邮件中说,郝英立身边有不少博士后申请绿卡,他却矢志不移。告别晚餐上,美方院、系领导一再挽留,他一一婉言谢绝。

  高嵩回忆道,“英立说,外国的生活条件再好,工作条件再优越,可那是别人的国家,我在那里只是给别人打工,真正的事业在自己的国家。”

  2003年5月,郝英立在给母校的信中写道:“我已实现出国学习进修的目的……现在我具有回国工作、为我国的建设事业作出贡献的强烈愿望。”“我在美国这些年学到很多,增进了自己的科研经验和知识储备,我想是时候回到中国了。”

  当年8月,为践行报效国家的初心,刚过不惑之年的郝英立如愿以偿,来到东南大学动力工程系(现能源与环境学院)工作。

  回国后,郝英立迅速承担起教学和科研任务。系里缺教流体力学的老师,他欣然答应为本科生开这门课;看到实验条件还停留在20世纪60年代,他申请“211工程”有限的资金,亲自动手装修,改造了一个基本满足现代教学和科研需求的“微传热实验室”。

  2008年,东南大学成立空间科学与技术研究院,郝英立担任副院长。有些研究生将自己的导师称为“老板”,郝英立很讨厌这称呼。“我是一名教书育人的老师,叫‘老板’是对老师的一种蔑视。”

  南极开始跳动“中国心”

  郝英立亲自主持支撑平台在高原上的第一次点火,并成功启动2号发动机为仪器供电

  南极拥有研究高空物理、天文等学科的良好条件,但环境恶劣。以泰山站为例,它地处南极内陆,距离中山站500多公里,海拔高度近2600米,年平均温度零下36.6摄氏度,全年大部分时间只能由设备代替科考人员工作。

  目前,只有少数几个国家掌握能源、数据、存储、通信一体化极地科考支撑平台的设计制造技术。“大家心里都清楚,只有研制具有自主知识产权的科考支撑平台,我国才算真正掌握南极科考的钥匙。”中国第27次南极科考队内陆队队员、东南大学自动化学院执行院长魏海坤说。

  2009年4月,东南大学与中科院紫金山天文台签署战略合作协议,共同研制开发具有我国自主知识产权的“南极冰穹A科考支撑平台”,它就是“东大极能”的前身。拥有留学经历、专门研究传热工程的郝英立,成为项目主持人。

  为了平台能研制成功,郝英立全身心扑在项目上,带领团队像钉子一样钉在研发现场。

  通风管道能不能扛住零下80摄氏度的低温?油路阀门在低温下能否正常打开?油箱体积这么大,会不会在科考船和雪橇车运输的路上磕坏?仪器舱里的散热能否实现平衡?他们反复计算各个技术参数,每解决一个问题,克服一个困难,就像离南极目的地又近了一步。

  项目组成员、东南大学能源与环境学院教授张辉至今对一个细节印象深刻:“有个厂家根据以往经验认为,某种钢材制造的部件能够达到技术要求,但拿不出必要的试验数据。当时项目工期已非常紧迫,但郝教授坚持委托权威部门进行性能评定,结果证实这种材料不合格。厂家最后按照新的工艺评定意见选用了符合要求的材料,消除了可能出现的缺陷。”

  仅用1年零两个月,郝英立团队就研制完成了其他国家花费8年才打造完善的支撑平台。2010年7月,在海拔4300米的西藏羊八井国际宇宙线观测站,郝英立亲自主持支撑平台在高原上的第一次点火,并成功启动2号发动机为仪器供电。

  当年底,“南极冰穹A科考支撑平台”随中国第27次南极科考队运抵昆仑站,魏海坤现场安装调试。该平台实地验证结果表明,部分性能优于国外同类平台,中国在南极的天文科考设备,终于开始跳动自己的“中国心”。

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来源:新华每日电讯
编辑:孙仕奇

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