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南开大学高温超导技术助力探月任务顺利完成
来源: 南开新闻网  发稿时间: 2014-05-26 10:44

  南开新闻网讯(通讯员 何明)近日,我校收到了两封来自“嫦娥”的感谢信。感谢在我国探月“嫦娥三号”任务中,南开大学和中国电子集团公司第16研究所合作研究开发超导滤波器技术成功运用于“嫦娥”飞船的测控和信号接收。

  在工程二期测控系统深空探测设备研制项目中,我校电光学院信息工程系超导与微波研究室研究的超导滤波器已经应用到我国新建的佳木斯66米与喀什35米深空测控站上,顺利完成了嫦娥三号等重大航天测控任务,并将在以后的火星等深空测控任务中发挥重要作用,该项技术的应用是我国航天测控领域的首次突破。

  “嫦娥三号”在太空中“看”到的画面,“听”到的声音,“感受”到的温度,想要告诉地面科研人员,都要以无线电波形式传回。然而,月球与地球的距离有38万公里,“嫦娥三号”回传的声音、图片、影像等无线电信号经过遥远的距离传播到地球会有很大的衰减。而且,太空中乃至地球上,充斥着手机、wifi、GPS等各种纷繁复杂的电波信号。如何在一片嘈杂之中听清“嫦娥”的喃喃细语成为探月过程中的一个难题。超导滤波器对于无线电信号接受机从杂乱的电波信号中分离出微弱的有用信号起到了关键作用。

  我校超导与微波研究团队从1988年就开始了高温超导研究,在高温超导薄膜和器件的研制方面一直处于国际先进水平。此次嫦娥三号任务,是高温超导滤波器在国内深空探测领域的首次实际应用。采用高温超导薄膜材料制作的滤波器,相比常规滤波器,具有插入损耗低,边带陡峭度高等优势,将超导滤波器应用于接收机前端,使系统的接受灵敏度比常规系统大大增强。南开大学与十六所合作,经过四年的攻坚克难,终于将该技术成果运用到我国的探月工程上,顺利执行了嫦娥三号等重大航天测控任务,为今后我国的深空探测奠定了基础。

  近期,该团队在超导方面的研究又更进一步,制备的超导微波滤波器可以工作在零下170度以上(大于100K),高于大多数太空背阳面温度环境,处于国际领先水平,这有望在将来无需制冷就可以应用在星载信号收发系统上。

编辑 刘慕鑫
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