乔晓林：助推“嫦娥”探月的威海人
助“嫦娥”探月的威海人
2007年6月12日晚10点左右，苍茫的夜色中，飞机降落在威海机场，乔晓林健步走下飞机，驱车行驶在返回哈工大（威海）的路上……这次北京之行，他参加了“探月工程”第7次论证与研讨会。
乔晓林，哈工大（威海）信息工程研究所教授，现任国防科工委月球探测中心“探月工程实施方案编制专家组”成员。在我国探月一期工程“嫦娥一号”即将发射的日子里，他往来于北京、威海两地，参与“探月工程”技术实施方案的论证，并带领科研团队进行着“探月工程”中两个重大课题的研究。
年近六旬结缘“嫦娥一号”
“载人航天和探月工程”是我国去年确定的中长期重点发展的16个重大专项之一，其中探月工程分为“绕”“落”“返”三个阶段。一期工程为“绕”，即向月球发射绕月探测卫星“嫦娥一号”，在不断地绕月运行中，遥感绘制高分辨率月图，将于今年9月～10月实施；二期工程为“落”，即发射一颗月球软着陆器，并携带一个“月球车”，进行中国首次月球软着陆和自动巡视勘测，计划在2012年前后发射；三期工程为“返”，即在二期工程的基础上，“月球车”将采集月球岩石、月壤等标本，返回地球，计划在2017年前后发射。
今年2月，国防科工委月球探测中心发来通知，邀请乔晓林出任“探月工程实施方案编制专家组”成员。这一消息让时年59岁的乔晓林激动不已：从1973年进哈工大学习到毕业留校任教至今，30多年来，乔晓林所研究的雷达技术、现代信号处理技术等，为国家航天事业发展做出了重大贡献。人到晚年，又能为举世瞩目的“探月工程”贡献力量，乔晓林感到浑身都是劲。
两大课题服务“探月工程”
乔晓林接手了两个重大研究课题———研制小型质谱仪和卫星镍氢电池痕量氢泄漏检测设备。
什么是质谱仪？乔晓林解释说，在探月二期工程中，“月球车”将会通过地面系统的控制在月球上行走，它有一个机械臂，机械臂会拿着一个仪器实地就位探测月球上的矿产资源，这个仪器就是小型质谱仪。
5月30日下午，记者在哈工大（威海）的一间实验室见到了常规的质谱仪。它有机床大小，重达380公斤，乔晓林等人将通过研究，使其变为1公斤（水杯大小），以便于在月球上应用。将来再通过进一步研究，使其变为一个集成电路芯片大小，用处就更大了。早在去年4月，乔晓林在参与“探月工程”以前，就带领科研团队开始了质谱仪的论证与实验。
乔晓林的课题是非常先进的，目前世界上还没有这么小的质谱仪。而据了解，美国“探月工程”是将月球上的矿石采回到地面上进行分析。而通过小型质谱仪，我国可以在月球现场探测矿石，探测结果和信息可发回地面系统进行分析研究，也就是说，可以在地面直接探测月宫宝藏的秘密。乔晓林和他的科研团队正日夜努力，争取早日研制成功并获准应用在“月球车”上。
乔晓林还告诉记者，我国卫星通讯目前面临的一大难题是卫星的寿命。现在的卫星寿命通常只有两三年，原因之一是电池供电跟不上。目前所使用的卫星电池，靠吸收太阳能完成对镍氢电池“充电”，然而由于卫星运行过程中有的电池氢泄漏，使得电池渐渐失效，中断供电，导致卫星失灵。如何延长卫星寿命使之完成更多使命？孙家栋院士向乔晓林提出了这一课题。这是一个困扰了我国科学家多年的难题。美国和日本采用的方法需要的设备庞大，成本高，在我国很难实现。经过刻苦钻研，乔晓林科研团队的陈焕文博士提出了利用反应膜技术间接测试，为解决这一难题提供了新思路。去年年底，卫星镍氢电池痕量氢泄漏检测设备模拟试验得到专家认同，并在国家立项。
将阁楼改成尖端实验室
乔晓林课题组的骨干成员有4位：乔晓林教授、陈焕文博士、周志权博士、赵占锋博士（在读）。年轻的陈焕文博士是乔晓林从美国引进的合作伙伴，在分析化学、质谱仪方面有很深的造诣；周志权博士原从事通信专业研究，探月工程的巨大魅力吸引他挑起了小型质谱仪系统工程总体设计的重担……团队成员齐心协力，正进行着一场前所未有的实验。与他们相伴的，除了为“探月工程”做贡献的自豪外，更是随时可能遇到的难题。
去年4月，课题组开始为实验做准备。根据要求，实验要在特定室温下进行，且必须绝对无尘、真空、无干扰。经过协调，实验室最终选在哈工大（威海）主楼阁楼上。
实验室首先面临着温度控制、防尘、除静电等条件的改造。其中最困难的是对实验用的真空舱抽真空排气。由于抽出的气体有毒，必须及时排到室外。为了抢时间，来不及凿墙作正规排气孔，只能将窗户拉开一条缝，将毒气管伸出窗外。虽然排放量特别小，对环境无影响，但是寒冬腊月，将窗子开条缝，寒风呼啸涌入，冻得人瑟瑟发抖，手指操作不灵，他们只能咬牙坚持着。
为“真空”跑遍世界
将380公斤重的质谱仪压缩到仅剩1公斤，必须在高真空下实验。如何营造高真空条件？乔晓林带领团队成员把目光瞄向了世界各个角落。
目前，国内的技术水平可以实现一级真空，但质谱仪的实验需要更为先进的二级真空。怎么办？大家想到去国外买！可是，国外为了防止技术泄露，根本不愿意卖给中国。陈焕文博士灵机一动，决定购买一台国外已经报废的精密仪器，然后将其分子真空泵和密封真空舱拆下来使用。
几经周折，报废的仪器终于买到。但由于资料不全，很难完好地拆装和使用珍贵的分子真空泵和真空舱。乔晓林又派周志权等人赴吉林、江西等地向专家请教，最终成功地将真空泵、真空舱拆除下来使用。然而，新的问题又来了。真空舱体用的是金属板，不利于观测，到哪里去找超厚耐压的钢化玻璃作观测窗呢？订做不仅价格贵，交货周期也长得难以接受。
成稍泵撬拇Υ蛱⒀罢遥钪赵谖沂幸患业ノ换的废料堆中，找到了一块破损的厚钢化玻璃。一量尺寸，刚好够用。经实验，玻璃窗无论是清晰度、密封性还是承载的大气压强的强度均符合要求。“报废物”为我国的航天探月工程“立了一功”。
为了一个共同的目标
今年27岁的在读博士生赵占锋是乔晓林科研团队中最年轻的骨干成员。今年春节前夕，学校早已放了寒假，他和乔晓林等人一起，仍坚守在实验第一线。直到大年二十九，走出实验室的他，望着老家河北省辛集市的方向，久久无语。那一天，是他母亲去世一周年祭日，他却没能赶回去。他说，九泉之下的母亲如果知道他正从事着一项伟大的事业，一定会支持他这样做的。
为了做好实验，经常出国的陈焕文博士动用自己在国外的所有“关系”，买零部件，找专家。如今，他正远赴瑞士，为实验仪器奔走。发达的互联网技术也推动了实验的进行：每隔几天，乔晓林和周志权、赵占锋一起，与地球那端的陈焕文通过网络视频开技术讨论会，由于时差原因，讨论会一般在深夜11点开始，一开就是几个小时……
身处威海，乔晓林和他的科研团队也得到了威海市政府、市科技局、高技区及一些企业的支持。去年冬天，周志权博士设计了质谱仪系统里的一个重要机械接头，需要寻找一种特殊钢材进行加工。他们找到了我市一家企业求助。得知乔晓林是在为“探月工程”做事，企业出动多位工程师，集体研究，群策群力，最终确定了新的加工方案，比课题组原方案更合理可靠。乔晓林自豪地表示，有他和团队成员的不懈努力，有威海人的大力协助，小型质谱仪和卫星镍氢电池痕量氢泄漏检测设备的研制一定会成功。在群星闪耀的我国航天事业中，必会有威海人的功绩。
乔晓林：月球上的氦3可解决人类能源危机
在“探月工程”中，火箭克服引力飞行38万公里后将软着陆器送上月球，放出“月球车”，机械臂手持小型质谱仪在月球上巡视，究竟是要寻找什么宝贝呢？乔晓林告诉记者，我们要寻找的是一种新型原子能源材料———氦3（He-3）。
氦3可解决地球几万年的能源消耗
研究表明，1公斤氦3提供的能源，相当于俄罗斯莫斯科市6年的电力总消耗量。美国人估计，如果宇宙飞船一次运回20吨氦3，足够整个美国1年的电力总消耗；如果运回100吨，足够全球1年的总能耗。据了解，地球上的氦3蕴藏量非常稀少，只有15吨；而据初步判断，月球氦3储量约有5000000吨，可以解决地球五万年的电力能源总消耗。
乔晓林告诉记者，人类登月不外乎两大原因：一是作为中继站探索和研究更深的宇宙，二是经济利益的驱动和解决能源危机，而且各国登月无一例外都要建立永久的月球基地开采能源。
人类共同的企盼：和平利用空间
正是因为月球能源资源的巨大诱惑，近年来，各航天大国都制定了自己的探月计划，并抓紧实施：美国时隔30年决定重返月球，并计划于2018年再次实现载人登月，2025年在月球上建立永久居住站；俄罗斯更是雄心勃勃地计划先于美国在月球上建立永久居住站；日本今年将向月球发射名为“月宫女神”的轨道器，计划2025年前完成载人探月；印度将于2008年2月发射“月球初航”轨道飞行器；欧洲各国的月球探测计划和准备工作也正如火如荼地展开着……
为了和平利用月球空间和资源，去年7月在北京召开的主题为“人类的月球，共同的梦想”第8届国际月球探测与利用大会上，美、俄、欧、中、日、印等国航天局官员签署了“和平利用月球资源”的《北京宣言》。
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