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2019年1月3日上午10點26分，“嫦娥四號”探測器成功著陸在月球背面東經(jīng)177.6度、南緯45.5度附近的預選著陸區(qū)，并通過“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖，揭開了古老月背的神秘面紗。此次任務(wù)實現(xiàn)了人類探測器首次月背軟著陸，首次月背與地球的中繼通信，開啟了人類月球探測新篇章。習近平總書記在2019年的新年賀詞中，專門提到“嫦娥四號”衛(wèi)星。這一偉大壯舉中也有著上海交大材料技術(shù)的應用與支撐。

“嫦娥四號”準備降落

“嫦娥四號”降落

“嫦娥四號”成功軟著陸

月球背面照片

上海交大材料科學家成功助力“人類首次登陸月球背面”，彰顯交大智慧

上海交通大學材料科學與工程學院復合材料研究所、金屬基復合材料國家重點實驗室張荻教授、歐陽求保教授團隊研制的高性能SiC增強鋁基復合材料為“嫦娥四號”探測器在月球背面軟著陸，為中國邁向空間時代貢獻力量。

科學家們?yōu)椤版隙鹚奶枴睒?gòu)建“金剛不壞之身”

團隊研制的高性能SiC增強鋁基復合材料應用于“嫦娥四號”探測器中四個關(guān)鍵載荷，包括激光測距儀、三維成像儀、紅外光譜儀等星載光學儀器中的鏡筒、光學底板、框架等12種關(guān)鍵構(gòu)件。星載光學儀器的任務(wù)要求其必須具有很高的分辨率和穩(wěn)定的光學性能，這就要求對結(jié)構(gòu)與器件進行優(yōu)化設(shè)計時，所用材料必須具有足夠的尺寸穩(wěn)定性和良好的剛性等優(yōu)異的綜合性能。均要求具有很高的分辨率和穩(wěn)定的光學性能，傳統(tǒng)材料難以滿足它們的性能要求。

團隊研制的SiC顆粒增強鋁基復合材料具備輕質(zhì)、高剛性、高尺寸穩(wěn)定的特點，可滿足載荷結(jié)構(gòu)輕量化、不變形、尺寸穩(wěn)定的需求，解決了星載儀器高分辨率和高穩(wěn)定性的難題，為“嫦娥四號”的運行和完成各項科學探測任務(wù)提供重要支撐。

團隊研制的鋁基復合材料及其產(chǎn)品，長期、多次成功應用于中國探月工程

上海交通大學材料科學與工程學院復合材料研究所、金屬基復合材料國家重點實驗室研究團隊對鋁基復合材料開展了長期、系統(tǒng)和深入的基礎(chǔ)和應用基礎(chǔ)研究，已成為我國輕質(zhì)高強鋁基復合材料主要研發(fā)和制造基地。科技部官網(wǎng)曾這樣評價該團隊：金屬基復合材料國家重點實驗室的研究團隊對鋁基復合材料開展了長期、系統(tǒng)和深入的基礎(chǔ)和應用基礎(chǔ)研究，已成為我國輕質(zhì)高強鋁基復合材料主要研發(fā)和制造基地，為我國高科技發(fā)展和維護國家安全做出了重要貢獻。

張荻教授、歐陽求保教授所帶領(lǐng)的研究團隊，針對制約我國航天用非連續(xù)增強金屬基復合材料制備科學中復合調(diào)控難、界面匹配難、形變加工難三個難點，開展了長期的、深入的系統(tǒng)研究。所研制的SiC增強鋁基復合材料性能達到國際領(lǐng)先水平，已獲得國家發(fā)明專利20余項。并建立了國內(nèi)首個航天用鋁基復合材料技術(shù)標準，以及國家標準，形成了高性能鋁基復合材料的批量、多品種研制和生產(chǎn)能力，并成功推廣應用，為我國高科技發(fā)展和維護國家安全做出了重要貢獻。

在支撐此次“嫦娥四號”探測器登陸月球背面任務(wù)之前，SiC顆粒增強鋁基復合材料已先后多次在探月工程、載人航天工程等航天重大工程中成功應用，并不斷擴大應用數(shù)量和范圍。

“嫦娥二號”探測器

2010年10月1日發(fā)射的“嫦娥二號”探測器，成功應用3種構(gòu)件?！版隙鸲枴毙l(wèi)星是探月二期工程的技術(shù)先導星，其主要目的是為“嫦娥三號”任務(wù)實現(xiàn)月球軟著陸進行部分關(guān)鍵技術(shù)試驗。嫦娥二號“是我國探月計劃三部曲”繞、落、回“中的繞階段第二顆繞月探測器，在整個繞月以及后期的”再就業(yè)“探測任務(wù)中，”嫦娥二號“取得了大量的科研成果，并且成為中國深空探測史上走得最遠的探測器，在燃料耗盡后成為了環(huán)繞太陽軌道的人造天體。

“嫦娥三號”探測器

“玉兔號”月球車

2013年12月發(fā)射的“嫦娥三號”探測器，共計12種構(gòu)件成功應用于3種載荷，并成功應用于“玉兔號”月球車行走機構(gòu)棘爪構(gòu)件。作為我國探月二期工程的主任務(wù)，“嫦娥三號”探測器是我國航天器首次在地球以外天體實現(xiàn)軟著陸和巡視探測活動，是“探月工程”繞、落、回“三步走中承前啟后的關(guān)鍵一步。金屬基復合材料國家重點實驗室為我國探月工程研制了多種高性能鋁基復合材料及構(gòu)件，并成功應用于“玉兔號”月球車的移動分系統(tǒng)和“嫦娥三號”光學系統(tǒng)，為國家航天科技發(fā)展做出貢獻。

“天宮二號”飛船

2016年10月19日發(fā)射的“天宮二號”飛船，成功應用45種200余件SiC顆粒增強鋁基復合材料構(gòu)件。這是繼天宮一號后中國自主研發(fā)的第二個空間實驗室，也是中國第一個真正意義上的空間實驗室，將用于進一步驗證空間交會對接技術(shù)及進行一系列空間試驗。天宮二號主要開展地球觀測和空間地球系統(tǒng)科學、空間應用新技術(shù)、空間技術(shù)和航天醫(yī)學等領(lǐng)域的應用和試驗，包括釋放伴飛小衛(wèi)星，完成貨運飛船與天宮二號的對接。

“風云四號”衛(wèi)星

“海洋一號C”衛(wèi)星

2016年12月發(fā)射的“風云四號”氣象衛(wèi)星和2018年9月發(fā)射的“海洋一號C”衛(wèi)星等型號中均成功應用了SiC顆粒增強鋁基復合材料及構(gòu)件，至今已累計為航天重要工程提供關(guān)鍵構(gòu)件10000余件?！帮L云四號”氣象衛(wèi)星是我國新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星。該衛(wèi)星成功突破了代表國際前沿的高精度圖像定位與配準、微振動測量與抑制等多項核心關(guān)鍵技術(shù)，顯著提升我國靜止軌道衛(wèi)星研制和空間觀測應用能力，是航天大國向航天強國邁進的又一重要標志?！昂Ｑ笠惶朇”星是我國第三顆海洋水色系列衛(wèi)星，是我國民用空間基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的首顆海洋業(yè)務(wù)衛(wèi)星。將為全球大洋水色水溫業(yè)務(wù)化監(jiān)測，為我國近海海域與海島、海岸帶資源環(huán)境調(diào)查、海洋防災減災、海洋資源可持續(xù)利用、海洋生態(tài)預警與環(huán)境保護提供數(shù)據(jù)服務(wù)，也可為氣象、農(nóng)業(yè)、水利等行業(yè)應用提供支持。

科技興則民族興，科技強則國家強。今后，上海交通大學材料科學家們將以愛國、奉獻、創(chuàng)新的精神，追求真理，堅韌、執(zhí)著地挺起創(chuàng)新型國家的脊梁。