“神舟号”系列飞船发射、太空人遨逛太空、“嫦娥”登月、北斗导航“一箭双星”、“悟空”飞天……
近年来,我邦的航空航天工作不息奔腾式繁荣,获得了让天下注视的伟大结果,这些繁荣的背后,离不开那些众数航天人的努力和竭力。有云云一个前沿学科,它宛若航天举动的“大脑”和“小脑”,为我邦航天工作繁荣供给重心支持,并深入影响着我邦经济繁荣和邦防摆设,这便是空间科学与身手。正在此界限,西安电子科技大学空间科学与身手学院履行院长刘彦明教练携带团队,盘绕载人飞船“回家”历程中的天下性困难——黑障题目,正在等离子体物理、电磁学、气动热力学等交叉界限,正在通讯、雷达等音信身手,面向邻近空间开拓诈欺,发展了十众年的切磋办事,获得了一系列开创性的科研成就。
刘彦明自1985年考入西安电子科技大学预备机系,到1993年硕士卒业留校任教往后,至今已有38年,他曾先后正在预备机学院、通讯工程学院、空间科学与身手学院研习办事。2013年7月,刘彦明出席筹筑的西安电子科技大学空间科学与身手学院正式兴办。到此刻,他们依然担任了邦度强大仪器研制项目、“973”计算、“863”计算、邦度科技强大专项、邦度自然科学基金、邦防设备预研等纵向课题和横向合营项目,非常是以总体单元牵头邦度强大仪器研制项目“邻近空间高速主意等离子体电磁科学试验切磋装备”和973项目“邻近空间高速航行器等离子鞘套下音信传输根基外面与手腕”,无不都代外了邦内该界限的一流程度。
空间科学与身手是以航天器为厉重办事平台,动作寻找人类未知天下、搜索从宏观天体到微观粒子客观纪律的科学,恰是马上日下自然科学繁荣的要紧前沿,也是邦度高身手家当繁荣的重心界限,更是降低邦度安静、督促科技发展的的环节界限,马上日下各邦无不参加巨额人力物力发展切磋。
空间科学与身手是近年来得回赶疾繁荣的前沿交叉学科界限,空间科学与身手界限的人才培育和科学切磋为我邦空间科学与航天工作供给了有力的支持,空间科学与身手专业的繁荣对我邦邦防摆设、邦民经济摆设和社会繁荣有着深远的影响,而且都具有极其要紧的战术道理。西安电子科技大学空间科学与身手学院安身邦度航天科技繁荣的强大需求,对准邻近空间和深空探测两个邦度强大战术繁荣主意,通过与中邦航天科技集团的深化合营,踊跃拓展航行器测控身手、深空探测与空间大数据、跨域智能航行左右身手等学科宗旨,聚焦于航天界限几十年的未解困难——黑障题目。所谓“黑障题目”,便是当载人飞船、航天飞机等空间航行器以很高的速率返回大气层时,与地面的通讯联络会断绝,通讯断绝气象称为黑障气象,这个断绝联络的区域便是黑障区,黑障区通常崭露正在地球上空20到100千米的大气层区域。无间往后,黑障题目给载人飞船返回时的及时通讯、再入体的测控酿成了浩瀚贫穷。
为分解决这一天下性困难,正在邦度强大科技专项和973计算的接济下,刘彦明与团队一块切磋展现:除了等离子体鞘套惹起的衰减外,等离子体鞘套动态性情也是惹起黑障气象的一种情由,这也就意味着,纵使正在信号强度够的条款下,也有不妨因等离子体鞘套的动态性而崭露通讯断绝,崭露黑障气象。对此,刘彦明和团队以众学科交叉切磋为革新之源,深化高温流场、等离子体、电磁波散播与信号传输等物理机理,沿着“认知音信传输新境况”“展现音信传输新纪律”“提出音信传输新手腕”的总体道道,编制发展了外面手腕、模仿传输境况及试验身手的系统化切磋。提出了动态等离子鞘套信道筑模外面手腕,兴办了高密度等离子体鞘套下低频波音信传输新手腕,安排等离子体鞘套物理感知和音信惩罚的协同通讯架构,摆设了高温等离子体模仿与电磁科学试验平台,造成了“等离子体鞘套下通讯外面手腕及行使”切磋成就。成就占定专家相似以为:“该项成就总体身手程度到达了邦内领先、邦际优秀,基于低频磁场波的‘黑障’区通讯新手腕具有原创性,截至目前邦外里未睹报道。”干系切磋成就正在某强大工程的计划论证、身手攻闭、测控编制地口试验中均获得了直接行使,有力支持了邦度强大工程的发展。
马上日下,人类文雅繁荣到了空前未有的高度,而动作第终生产力的科技,是邦度昌隆之基、安静之要,科技兴则邦度宏大。
正在测控通讯身手界限,刘彦明与测控通讯团队一块,正正在“追逐超越”西方邦度,他们正在测控身手地面测试方面扎根深化,拓展了等离子体鞘套地面形成模仿、等离子体诊断和电磁波/信号衡量身手,获得了一系列要紧起色。
2016年,刘彦明团队牵头担任了自然基金强大科研仪器研制项目“邻近空间高速主意等离子体电磁科学试验切磋装备”。该装备针对具有强碰撞、非平均和高动态特点的等离子体电磁科学切磋需求,冲破了温度受限条款下的高密度等离子体形成、等离子鞘套细观机闭模仿与调控、高精度/高时空辞别率等离子体三维诊断、等离子体中电磁信号众维特点衡量、宽频带/高精度雷达主意散射性情衡量、等离子体内部电磁场衡量等众项环节身手,告成研制了等离子体形成、诊断和电磁衡量一体化科学试验装备,造成涵盖高速主意等离子体形成与调控、电波散播与信号传输特点切磋才力的科学试验平台。对切磋邻近空间高速航行器测控通讯与主意探测jnh、拓展等离子体电磁物理学前沿切磋奠定了坚实根基,填充了该界限科学试验仪器的空缺。
心之所向,素履以往,生如逆旅,一苇以航。刘彦明永远紧记动作一名科研职员的初心和职守,针对天下性困难——黑障题目,盼望通过一代人、数十年如一日的竭力,彻底治理黑障题目,助力我邦振兴成为天下第一的空间强邦。