美國新視野號探測器成功觀測冥王星，而中國的嫦娥五號探測器也將于2017年左右升空，完成落月采樣并返回地球。晨報記者了解到，嫦娥五號上的核心部件之一——“超聲”電機，將還是出自南京航空航天大學的趙淳生院士團隊。
嫦娥五號
須裝多部“超聲電機”
“‘嫦娥三號’上應用的那部超聲電機運轉(zhuǎn)非常好，后年（2017年）發(fā)射的‘嫦娥五號’還將安裝5部超聲電機！”在日前舉辦的“2015青少年高�？茖W營江蘇科學營”開營講座上，趙院士自豪地向臺下來自內(nèi)地、香港、澳門的數(shù)百位優(yōu)秀高中生代表宣布這個消息。 今年已經(jīng)77歲的中科院院士、南京航空航天大學教授趙淳生，親自向這些孩子做了這場《開拓創(chuàng)新，追求中國夢》科普講座，在介紹了航空航天、交通和國防科技的新動態(tài)之后，他重點介紹了自己團隊研發(fā)超聲電機，并成功應用在“嫦娥”系列探月飛行器的精彩故事。
2013年嫦娥三號登陸月球，釋放出了“玉兔月球車巡視器”。而“玉兔”上用來驅(qū)動控制光譜儀的電機，就是趙老的杰作“TRUM-30A超聲電機”。與傳統(tǒng)電機相比，超聲電機反應快、精度高、噪聲小、沒有電磁干擾。趙院士介紹，別看這臺電機體積跟孩子的拳頭差不多大，但是作用很關鍵，是給紅外光譜儀“把關”，像吊車一樣控制升降進出艙，以便分析月球大氣和土壤成分。在不工作的時候還可以把光譜儀收進艙內(nèi)。
嫦娥三號自2013年12月發(fā)射，當月14日著陸月球表面，迄今已1年半了，目前和玉兔一樣狀態(tài)良好，超聲電機工作非常正常，完全符合預期要求。因此，趙淳生院士團隊不僅收到了嫦娥工程指揮部發(fā)來的感謝信，還接到了為嫦娥五號裝備更多臺超聲電機的任務。
超聲電機是個什么神器？
超聲電機是個超級電機
看上去不就是個驅(qū)動控制機械關節(jié)的電動機嘛，到底“高級”在哪里？
“首先是重量特別輕。”趙院士介紹，這種超聲電機只有46克，1兩都不到，是同等大小傳統(tǒng)電機的十分之一，卻能產(chǎn)生0.12Nm的扭矩，也就是說“力氣很大”。另外，這種電機非常精確，說啟動就啟動，說停止就停止，想停在什么位置就能停在什么位置，所以能精確地控制光譜儀等各種精密航天儀器，讓每個儀器以最理想的角度發(fā)揮作用。
還有個絕招就是——慢！為了減少能耗并同時發(fā)揮最大的效力，玉兔上光譜儀的張開和回收需要速度非常非常慢，普通電動機要轉(zhuǎn)快沒問題，要轉(zhuǎn)慢就必須加裝齒輪箱減速，而超聲電機本身就可以每分鐘100轉(zhuǎn)緩慢工作——這才是2013年的成績，經(jīng)過最近兩年的研究，趙院士他們發(fā)現(xiàn)，最新款的超聲電機甚至可以實現(xiàn)24小時，甚至數(shù)天才轉(zhuǎn)一圈。
2、低溫凍、高溫烤、真空檢驗
小小電機上月球經(jīng)受千錘百煉
只有46克的超聲電機，每臺的研發(fā)成本卻是70多萬。因為所有電機都要在“真空高低溫空間模擬環(huán)境試驗設備”中磨練一番。這是為了模擬月球表面的空氣密度，能將空氣密度降至十的負六次方數(shù)量級，用于驗證探月超聲電機在真空環(huán)境的工作情況。趙淳生院士說：“將氣壓降低一個數(shù)量級談何容易，實驗室還需要對超聲電機模擬低溫，絕熱等多組試驗，都需花去較多的成本�！�
TRUM-30A超聲電機的工作環(huán)境已經(jīng)驗證了-120℃至180℃，幾乎滿足月球上一切可能的復合環(huán)境。趙淳生院士說：“‘嫦娥三號’是超聲電機在航天工程的第一次成功嘗試，將來‘嫦娥五號’會用上更多的超聲電機，實現(xiàn)更多設備精密驅(qū)動�！睂嶋H上，趙院士和團隊成員們已經(jīng)為國防和民用企業(yè)研發(fā)了多種多樣的超聲電機。上至我國戰(zhàn)略核導彈、巡航導彈、制導炮彈等軍用武器，下至工廠的流水線組裝機器人、無人機、甚至數(shù)碼照相機驅(qū)動鏡頭對焦，都能用得上超聲電機。
聽眾掌聲
獻給77歲患癌院士
77歲的趙院士坐在臺上，一邊播放圖片、視頻資料，一邊給同學們做講解，一講就是2個小時，77歲的老人聲若洪鐘，中氣十足，其間甚至都沒見喝水。臺下的學子們聽得津津有味，數(shù)次爆發(fā)出熱烈的掌聲，不過，這些掌聲都是獻給趙院士本人的。
原來，這位老人是上世紀90年代放棄在美國麻省理工很好的研究環(huán)境，不顧在美國的家人反對，看到美國正在研制超聲電機用于火星探測器后，毅然回國從“零”開始研究，全部家當不過是跟學校借錢買的一臺電腦和一臺打印機。原來，這位老人在2000年發(fā)現(xiàn)身患肺癌和胃癌，切除了一片肺葉和三分之二的胃，而在病床上還心憂研究工作，病榻上還給學生的博士論文上密密麻麻地寫著修改意見。原來，這位老人并不是那種為了工作不管不顧的“老勞模”，當女兒趕回國哭著問他“要健康還是要電機”的時候，他斬釘截鐵地回答：“我兩個都要！”趙院士鼓勵年輕的學子們在學習研究的道路上攻堅克難、勇往直前：“先進技術是買不來的，先進材料是買不來的，凡事要靠咱們中國人自己創(chuàng)新突破，我年紀大了，希望更多的‘中國夢’，能由懷揣夢想與激情的你們?nèi)プ分�，去實現(xiàn)！”
嫦娥五號將于
2017年左右升空
全國政協(xié)委員、中國空間技術研究院空間科學與深空探測首席科學家葉培建院士，今年在京接受新華社記者專訪時表示，嫦娥五號正在進行研制，進展良好，將按計劃于2017年在海南發(fā)射。中國探月工程分“繞、落、回”三步走，繞月和落月任務已圓滿完成。根據(jù)探月三期時間表，中國預計于2017年前后發(fā)射嫦娥五號，實現(xiàn)月球取樣并返回地球。嫦娥五號由軌道器、上升器、著陸器和返回器組成。