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高光谱空间遥感的太空挑战

王建宇至今没放弃过科研的老本行,而且还越做越前沿。他从研制"嫦娥一号"上的激光高度计,做到了量子科学卫星上的载荷。

  昨天召开的上海市科协第九次代表大会上,丁奎岭等10位上海市科技精英荣誉称号获得者受到表彰。作为上海市科协品牌活动之一的科技精英评选实施20年来,已在科技界和全社会产生了重视科学、尊重人才的良好作用。为弘扬这些科技英才的科学精神和不凡的创新建树,本报从今天起对其中部分获奖者作介绍,敬请读者关注。

  他不是领导吗?乍在今年"上海市科技精英"的名单上看到王建宇的名字,记者心中不禁生出疑问:早在2000年,他就担任了中科院上海技术物理研究所所长,如今是中科院上海分院党组书记兼副院长。这些年,难道他还坚持在科研第一线?

  没错!王建宇至今没放弃过科研的老本行,而且还越做越前沿。他从研制"嫦娥一号"上的激光高度计,做到了量子科学卫星上的载荷。

  抓激光:"嫦娥一号"激光高度计

  说起他的专业"高光谱空间遥感设备",可能鲜为人知,但提起"嫦娥一号"上"为月球量身高"的激光高度计,真可谓家喻户晓。那就是他带领团队,花了三年多心血研制出来的。

  打出一束激光,再测出其返回信号的时间和角度,科学家就能计算出月面某一点的相对高度--2007年11月,"嫦娥一号"搭载的激光高度计,在月球表面"踩"出了几十万个"脚印",绘制出了我国第一幅立体月球图。

  激光上天?2004年,王建宇刚接到这个研制任务时,不禁一愣:这在国内还从没做过啊!除了要克服真空、失重、宇宙射线的轰击等困难,激光高度计还要在200公里外,抓住月面反射回来的微弱激光信号,这就好比要不偏不倚地捕捉一大幅画面中的一个光点,难度可想而知。

  每一道都是难题,但再难也要解开。他与上海光机所合作,研制空间激光器,又找到中科院半导体所生产出激光管,又启用年轻科研人员,大胆创新小心验证。终于,激光高度计随"嫦娥"奔月后,不断传回包括月球南北极在内的高程数据,填补了国际探月数据的空白。

  "这是天上的成就,更让我开心的成就在地面。"王建宇说,"嫦娥一号"激光高度计在"十五"期间研制成功,标志着国内空间激光遥感技术取得了重大突破,"十一五"、"十二五"一批与空间激光技术有关的科研项目得到立项,应用于多个国家空间工程任务中。同时,一支能打硬仗的科研队伍成长了起来,"他们中有的30岁才出头,却已具备了独当一面的能力。"他认为,我国激光空间遥感领域后继有人,才最令人高兴。

  抓光子:量子通信实验搬上卫星

  在太空中抓激光,的确不容易。但三年前,王建宇又开始了新挑战:抓光子。

  这次,他和中国科技大学的潘建伟教授合作,将一起验证空间大尺度的"量子纠缠"现象--一对对的光子"心意相通",它们无论相隔多远,只要其中一个改变状态,另一个也会同步变化。

  不过,光速太快,科学家怎知它们的改变是同步还是有先后?最好的办法就是让它们隔得足够远:一个在太空中,一个在地面上,光也要跑上几毫秒才能到。"量子通讯的本质是极弱的激光通信。"王建宇这次要啃的"硬骨头"是从太空中发出极其微弱的激光,再在地面上一个个光子地接收下来,几乎所有的参数都扣着理论极限。为此,他和潘教授的团队已分别在上海、青海湖边共同奋战了三年。

  最近,王建宇正在中央党校学习。但一到周末,他就打"飞的"回上海,扎进实验室,与同事、学生讨论科研项目的进展。尽管担任了行政工作,但他始终坚持在科研一线。他说,科研是最爱,管理是责任,他都要做好。(许琦敏 袁松禄)
 

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