国家航天高技术研究院,北斗导航卫星的专用洁净厂房内,灯火彻夜通明。这里的气氛,与几天前会议室里的沉闷已截然不同,取而代之的是一种带着焦灼的高强度运转。
专项总师刘伟民亲自坐镇,他眼窝深陷,但目光如炬。在他面前,三个“原子钟微型化”突击组正在以惊人的效率并行工作。
理论排查组 的办公区白板上,写满了密密麻麻的微分方程和扰动模型。组长是一位从“星火”计划引进的苏联理论物理学家,他正用带着浓重口音的英语激动地阐述:“……我们必须考虑在极端微型化后,量子隧穿效应带来的本底噪声!这个干扰源在宏观模型里可以忽略,但在纳米尺度的集成芯片上,它可能就是导致频率漂移的‘幽灵’!”
材料与工艺组 则一头扎进了材料实验室。在叶菲莫夫院士的指导下,他们利用不久前从莫斯科“夺”回的那份珍贵材料档案,对构成原子钟核心——铷原子气室的特殊玻璃材质进行了前所未有的精细分析。
“看这里!”一位年轻的女材料工程师指着电子显微镜屏幕上的图像喊道,“档案里提到的‘微观应力导致的光学各向异性’!我们的镀膜工艺在腔体内壁形成了纳米级的应力层,这会不会改变了激光的偏振特性,从而影响了原子能级的判断?”
这个发现如同在迷雾中射入一道激光,让所有人精神大振。叶菲莫夫院士立刻组织人手,尝试用档案中记载的一种低温退火工艺来消除这种内应力。
第三组 则走出了研究院,刘伟民带着他们拜访了位于上海的国内最顶尖的精密钟表研究所。看着老师傅们在放大镜下,用比头发丝还细的镊子调整着机械钟表内复杂的齿轮和游丝,一位习惯了计算机仿真的年轻博士感慨道:“刘总,我好像……有点明白了。极致精度,有时候不完全是数学和物理,也是一种‘手感’和‘经验’。”
刘总点点头:“没错。我们要把这种对‘极致’的追求精神,带回到我们的工作中。我们的原子钟,就是导航卫星的‘心脏’,它的每一次跳动,都必须分秒不差!”
三路并进,海量的数据被汇集、比对、分析。失败依然接踵而至,但每一次失败,都排除了一个错误的选项,都将他们向最终的答案推近了一小步。没有人再抱怨,所有人的眼中都燃烧着不服输的火焰。
载人航天项目的振动试验,也进入了最关键的阶段。针对那要命的“3毫秒”延迟,团队进行了地毯式排查。
控制系统的工程师将代码逐行检查了十遍;电子工程师更换了所有怀疑有延迟的传感器和线缆;甚至连缓冲发动机本身的火药装药批次和点火药的电爆管,都被拿出来重新测试。
最终,问题锁定在一个极其隐蔽的环节——数据总线在极端冲击振动下的信号传输抖动。一个平时可以忽略不计的物理特性,在追求极限可靠性的载人航天领域,被放大成了致命的缺陷。
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