文/廣州日報全媒體記者鄧瀟麗

人類探索宇宙奧秘的腳步從未停止。近年來，我國在月球和火星探測上取得了良好的進(jìn)展。談及這些進(jìn)展，就不得不提到以“測月雷達(dá)”等為代表的深空探測雷達(dá)技術(shù)?！皽y月雷達(dá)”就像“CT”一樣，搭載在月球車或火星車上，對月球和火星進(jìn)行表面穿透成像；它也是月壤結(jié)構(gòu)探測儀鉆取采樣的“眼睛”，為鉆取采樣過程的實施提供關(guān)鍵信息支撐。

2023年廣東省五一勞動獎?wù)芦@得者、廣東大灣區(qū)空天信息研究院研究員周斌先后擔(dān)任嫦娥三號測月雷達(dá)第一副主任設(shè)計師，嫦娥四號測月雷達(dá)主任設(shè)計師，嫦娥五號月壤結(jié)構(gòu)探測儀主任設(shè)計師，首次火星探測任務(wù)火星車次表層探測雷達(dá)主任設(shè)計師。他帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊研制的測月雷達(dá)等深空探測載荷均取得了圓滿成功。

抬頭可“攬”月“摘”星，落地可腳踏實“地”。2020年，周斌南下廣東，來到大灣區(qū)工作，轉(zhuǎn)而專注毫米波太赫茲成像技術(shù)研究，努力讓科技的成果落地應(yīng)用。

工作中的周斌（圖/廣州日報全媒體記者廖雪明）

研制測月雷達(dá)三上冰川試驗

周斌長期從事超寬帶雷達(dá)成像方法、數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)設(shè)計、月球及深空探測雷達(dá)、電離層探測與成像等技術(shù)研究。

早在2003年，周斌帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊就開始了超寬帶次表層探測雷達(dá)技術(shù)的研究工作，針對我國探月工程二期的科學(xué)目標(biāo)需求，率先提出利用超寬帶雷達(dá)技術(shù)實地就位探測月壤厚度分布和月殼次表層巖石地質(zhì)結(jié)構(gòu)，并被探月一期工程首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)院士命名為“測月雷達(dá)”，也是國際上首次使用超寬帶雷達(dá)對月球局部地區(qū)的月壤厚度分布和月殼次表層巖石地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行就位巡視探測。

2013年嫦娥三號發(fā)射、2018年嫦娥四號發(fā)射、2020年嫦娥五號發(fā)射，中國首次火星探測任務(wù)“天問一號”探測器也在2020年7月成功發(fā)射，這些進(jìn)展的取得背后有著周斌及其團(tuán)隊科研工作的一份辛勤付出。

月球的溫度晝夜溫差巨大，這對載荷設(shè)備的性能提出了高要求。“晚上時，月表溫度能到零下180℃，白天時月表溫度則高達(dá)120℃。我們研究的載荷有一部分天線是在艙外的，所處的溫度非常惡劣。我們在地面做環(huán)境模擬試驗的時候，溫度就要做到零下195℃?！敝鼙笳f。

為了摸底和驗證測月雷達(dá)的探測性能，周斌先后三次組織并帶領(lǐng)團(tuán)隊試驗隊員上冰川進(jìn)行野外探測試驗。冰川海拔超過4000米，寒冷和缺氧，試驗隊員每天經(jīng)過一天的高強(qiáng)度測試工作后，個個頭疼欲裂、吃不下飯、睡不著覺。但為了確保載荷的性能可靠，周斌帶領(lǐng)著隊員們堅持上冰川繼續(xù)進(jìn)行測試。最終，三次冰川試驗，每次都順利完成了探測任務(wù)，獲得了滿意的探測數(shù)據(jù)。

周斌展示團(tuán)隊研發(fā)的太赫茲技術(shù)激光雷達(dá)產(chǎn)品

轉(zhuǎn)戰(zhàn)攻關(guān)太赫茲技術(shù)

2020年，周斌南下粵港澳大灣區(qū)，來到廣州這片熱土工作，成為廣東大灣區(qū)空天信息研究院毫米波－太赫茲成像技術(shù)研究方向的學(xué)科帶頭人。目前，周斌主要帶領(lǐng)團(tuán)隊開展毫米波、太赫茲雷達(dá)／探測儀相關(guān)器件、部組件、系統(tǒng)的研究，以及新體制雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計、信號處理、數(shù)據(jù)處理和成像算法研究，推動毫米波、太赫茲在公共安全、通信、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

相比應(yīng)用在遙遠(yuǎn)太空的“測月雷達(dá)”等深空探測技術(shù)，周斌如今所專注的太赫茲成像技術(shù)落地應(yīng)用則非常貼近人們的生活?！捌渲幸粋€應(yīng)用是在安檢方面?，F(xiàn)在旅客走過機(jī)場的安檢門會發(fā)出響聲，這時需要人工檢測你是不是帶了什么金屬。太赫茲的穿透性特別好，太赫茲安檢技術(shù)成熟之后，旅客走過去，馬上就能檢測出帶了什么東西。還有，對于特別重要的設(shè)備，比如飛機(jī)或者是潛艇表面都要有防銹防腐蝕涂層，它的質(zhì)量要求就非常高，涂得好不好、有沒有空洞、涂的厚度均不均勻，成熟的太赫茲技術(shù)都可以探測出來。”周斌說。

人類對太赫茲頻段應(yīng)用的研究只有20余年的時間。周斌說，瞄準(zhǔn)太赫茲應(yīng)用存在的問題，他們希望從電磁基礎(chǔ)理論來進(jìn)行突破，尋找新的材料，最后實現(xiàn)大功率信號的產(chǎn)生技術(shù)和高靈敏探測技術(shù)以及相應(yīng)的器件。