爱岗敬业，团结协作

“展风采 树楷模”全国学会优秀党员科技工作者事迹宣传——胡一鸣，中国空间学会

人物简介：胡一鸣，中国科学院紫金山天文台副研究员

人物详细介绍-

胡一鸣博士主要的研究方向为天文技术与方法。近年来致力于空间星载高能粒子探测器的研制，重点解决地面原理样机的工程化设计工作，通过工程化设计使相关的天文观测设备满足空间观测的需求。先后参与了探月工程嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号卫星有效载荷，实践八号返回式卫星乳胶室探测器，美国ATIC南极气球观测，暗物质粒子探测卫星有效载荷等空间高能探测器的研制项目。

他参与的项目“空间探测暗物质粒子”获得了2011年江苏省科学技术一等奖（排名第三）；主持的项目“嫦娥三号巡视器月夜生存及定标装置”相关工作获得了人力资源社会保障部、工业和信息化部、国防科工局等六部委联合颁发的“探月工程嫦娥三号任务突出贡献者”称号；参与的项目“粒子激发X射线谱仪在嫦娥三号巡视器探测任务中的应用”获得了2015年北京市科学技术奖二等奖（排名第九，所在单位成员排名第二）；参与的项目“嫦娥二号伽玛射线谱仪”获得了2016年江苏省科学技术奖三等奖（排名第四）。

胡一鸣先后完成了伽玛射线谱仪、乳胶室探测器、气球观测BGO量能器、RHU空间无源核能热控加热单元、高荷重比吨级BGO量能器的工程化设计工作，上述星载高能粒子探测器均成功搭载卫星平台进行空间观测。具体的工作成绩如下。

（1）暗物质粒子探测卫星BGO量能器超高荷重比关键技术的突破

暗物质粒子探测卫星是我国首颗宇宙线及高能伽玛射线探测卫星，是我国“十二五”空间科学先导专项的首发星。整个卫星围绕四台有效载荷为中心进行一体化设计，整星的质量为1840kg，四台有效载荷的质量为1400kg。其中内部最为关键的载荷BGO量能器占据了整星重量的55%，由于运载能力的限制，整个BGO量能器承载结构的占比要压低到15%以内才能满足发射要求。为了确保卫星研制进度，确保首发科学实验卫星的成功，作为有效载荷结构分系统主任设计师，胡一鸣带领科研人员放弃了高温假、国庆等节假日休息，加班加点90多天，经过不断的摸索、分析、试验，从最初的设计分析开始，通过探测器物理模拟、力学热学有限元分析等手段，经过设计与计算优化、单元制作与试验优化等过程，逐步优化降低支撑结构的重量，提高BGO量能器的荷重比。在经历了数十次测试实验后，按期完成了BGO量能器的构型设计，研发出具有代表性的薄壁管件碳纤维阵列腔体，最终形成以独有的非金属复合材料空腔蜂窝型箱体支撑结构为核心的暗物质粒子探测卫星BGO量能器的设计方案。将BGO量能器承载结构占比降低为13%，该方案顺利通过环境模拟试验，试验前后量能器的工作性能一致，标志着占整星重量58%的BGO量能器的超高荷重比的关键技术得到解决，为卫星平台的一体化研制铺平了道路，确保了整个卫星工程的顺利进行。

（2）放射性同位素极端温度环境适应技术在国内空间探测中的首批成功应用

由中国科学院紫金山天文台与高能物理研究所联合研制的粒子激发X射线谱仪（APXS）成功搭载嫦娥三号巡视器（玉兔号）于2013年底发射升空，随后进行月球表面土壤元素分析探测任务。整个谱仪由四件硬件产品组成，作为主管设计师，胡一鸣同志承担了粒子激发X射线谱仪月夜生存装置及在轨定标装置的研制工作，负责解决粒子激发X射线谱仪的极端温度适应技术。

在月球表面，由于没有大气进行太阳红外辐射吸收和保温，月昼时，月球表面温度达到+100℃以上，而在月夜，月球表面温度又可能达到-170℃。为保证探测设备能够在月表存活和正常工作，需要对探测设备进行极端温度环境适应能力设计。同时由于月夜时巡视器不对探测设备供电或采取加热措施，因此探测器无法采用供电加热的方式抵抗月夜时的极低温度。

为了保证探测器能够适应月夜情况下的极低温度，胡一鸣等采用同位素加热单元、外部热包覆设计以及特殊结构热导设计等新思路技术设计手段，在研制的探测器月夜生存装置上采用了双层套筒结构设计，两层间用高热阻材料连接，保证放射性同位素产生的热量定向发射，同时散热面采用高发射率材料，提高向外辐射热量的效率。

这种采用同位素核能加热、外部热包覆以及特殊结构导热的技术，确保了月夜期间探测器正常工作。该项采用放射性同位素保证空间探测器极端温度环境下的适应技术在国内空间探测中属于首次。胡一鸣同志主持的项目“嫦娥三号巡视器月夜生存及定标装置”相关工作获得了人力资源社会保障部、工业和信息化部、国防科工局等六部委联合颁发的“探月工程嫦娥三号任务突出贡献者”称号；同时“粒子激发X射线谱仪在嫦娥三号巡视器探测任务中的应用”获得了2015年北京市科学技术奖二等奖（排名第九，所在单位成员排名第二）。

在低温环境下（如月夜）辐射热源为探测系统前端探头提供主动温控，保障前端探头的存储温度。月夜生存装置所使用的RHU热源采用放射性同位素作为热源，在使用、安装、转运等过程中RHU热源自身始终会产生一定的伽玛及中子辐射，对处在其周围的研制人员有一定危害。按照使用要求必须进行必要的安全防护，以确保不对操作人员的身体健康产生影响。

由于这一特殊情况，月夜生存装置RHU热源只能赶在合整流罩前在塔架进行安装工艺的实施。发射塔架54.5米平台上操作位置空间狭小，同时操作位置周围均布满重要设备。为了不对其他设备产生影响，操作人员必须趴在塔架平台上，胸部以上全部悬空徒手进行操作。加上操作空间的限制，操作人员无法穿上厚重的防护服，只能穿上简单的防静电服，在没有安全防护的情况下进行。出于国家民族的荣誉和利益，在经历过激烈的思想斗争之后，胡一鸣毅然接受了安装任务。

由于操作时间在发射之前，RHU热源的安装工作容不得一点闪失，否则将影响到整个卫星的发射任务。在正式安装之前，根据熟悉流程、多次演练、科学分析、避免恐惧的指导思想。经过无数次的安装演练，胡一鸣将原来需要20分钟才能完成的工作，逐渐减少至10分钟以内，增加了操作过程的熟练程度，减少了接受辐射的时间，同时也提高了认识，减轻了对核辐射的恐惧心理。

在团队成员的协助下，正式安装时整个过程仅仅经历了8分钟。在这8分钟过程中，他轻车熟路，按照既定的操作工艺，没有出半点差错，没有遇到任何意外，安装动作准确到位，安装结果完全符合工艺文件的要求，顺利地将RHU热源安装于卫星相应位置。

整个研制及后期安装过程中，胡一鸣展现了较高的业务水平和组织能力；根据RHU热源的实际情况，多次对安装工艺提了改进意见，解决了月夜生存装置RHU热源塔架安装的难题；在平时工作中，他爱岗敬业，团结协作，工作扎实，具有良好的职业道德。

（3）南极ATIC长距离气球观测实验

南极的麦克默多站是美国国家科学基金会在南极洲的物流中心，南极夏季上空独特的大气环境能够让科学家从附近的麦克默多站发射气球，并在数周后从几乎相同的地点将其回收。美国路易斯安那州立大学设计的高级稀薄电离热量计（ATIC）在这里共进行了4次气球飞行试验。

作为紫金山天文台研究人员代表，胡一鸣参与了ATIC的第四次，也是最为重要的一次气球飞行试验。2007年12月26日，他与ATIC团队在冰点以下的气温中彻夜未眠,等待外面的大风平息下来。最终,充有100万立方米氦气的巨大气球终于升空,并且把高新稀薄电离热量计(ATIC)送入了大气平流层，获得了14.5天的科学数据。

胡一鸣参与的项目“空间探测暗物质粒子”获得了2011年江苏省科学技术一等奖（排名第三）。