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CXPD01立方星載荷交付現(xiàn)場(chǎng)（前排右二為封煥波 ）
CXPD02立方星搭載的朱雀二號(hào)改進(jìn)型遙二運(yùn)載火箭正在發(fā)射中
近日，在廣西大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室，封煥波托起一個(gè)10厘米見(jiàn)方的白色立方體，這是我國(guó)首顆利用國(guó)內(nèi)技術(shù)完全自主研制的宇宙X射線(xiàn)偏振探測(cè)（CXPD）立方星的備份件。這個(gè)看似普通的“小盒子”，承載著他與團(tuán)隊(duì)探索宇宙高能天體的遠(yuǎn)大夢(mèng)想。這位34歲的青年科學(xué)家，用十年堅(jiān)持，填補(bǔ)了我國(guó)高能天體探測(cè)的空白。
十年磨一劍，從“教室實(shí)驗(yàn)室”起步
2011年夏天，當(dāng)其他高考生還在為填報(bào)志愿猶豫不決時(shí)，封煥波卻異常堅(jiān)定——他填報(bào)的所有院校第一志愿都選擇了物理學(xué)。最終，他如愿考入廣西大學(xué)物理學(xué)院。
2015年，剛讀大四的封煥波因出色的動(dòng)手能力，被劉宏邦教授選中，參與X射線(xiàn)偏振探測(cè)器的研制，這是一個(gè)在國(guó)內(nèi)幾乎空白的領(lǐng)域。彼時(shí)團(tuán)隊(duì)僅有師生二人，他們清理出一間放滿(mǎn)桌椅的教室，一點(diǎn)點(diǎn)規(guī)劃布局、采購(gòu)設(shè)備，硬是把普通教室改造成功能齊全的實(shí)驗(yàn)室。
9月18日，接受采訪(fǎng)當(dāng)天，封煥波帶著南國(guó)早報(bào)記者走進(jìn)全新的物理實(shí)驗(yàn)室。一扇印著“潔凈實(shí)驗(yàn)室”字樣的玻璃門(mén)后，兩名學(xué)生正穿著實(shí)驗(yàn)服操作儀器，這里常年恒溫、恒濕，灰塵密度極低，探測(cè)器的核心封裝全在這里完成。
十年間，封煥波在廣西大學(xué)讀完本科、碩士、博士，留校成為一名教師，并成長(zhǎng)為團(tuán)隊(duì)骨干，主導(dǎo)完成CXPD系列立方星有效載荷的集成與在軌驗(yàn)證。如今，研制團(tuán)隊(duì)也在不斷壯大，已擁有30名成員，包括7名教師和20余名研究生，平均年齡30歲左右。
突破技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)全鏈條自主研發(fā)
在研制CXPD系列立方星之初，封煥波團(tuán)隊(duì)聯(lián)合華中師范大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)等單位，組建了CXPD合作組，開(kāi)展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)。沒(méi)有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)，就從基礎(chǔ)參數(shù)摸索；遇到緊急問(wèn)題，連夜視頻會(huì)議討論解決方案。
探測(cè)器的封裝技術(shù)是最難攻關(guān)的技術(shù)之一，國(guó)外類(lèi)似的探測(cè)器用特種真空膠水實(shí)現(xiàn)氣密性封裝。封煥波嘗試電阻焊、激光焊、超聲波焊等多種方式，最終成功實(shí)現(xiàn)了探測(cè)器的高真空度封裝，氣密性?xún)?yōu)于膠水方案，成為團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)核心技術(shù)突破。
2023年6月，由廣西大學(xué)主導(dǎo)研制的初代立方星CXPD01成功發(fā)射，驗(yàn)證立方星在太空中作業(yè)的可行性，而今年發(fā)射的CXPD02、03、04立方星搭載了新研制大面積Topmetal芯片（本報(bào)5月22日2版曾作報(bào)道），具有更高的X射線(xiàn)偏振探測(cè)靈敏度，開(kāi)展伽馬射線(xiàn)暴等暫現(xiàn)源X射線(xiàn)偏振的測(cè)量。并且，CXPD立方星實(shí)現(xiàn)從核心器件到星載智能系統(tǒng)的全鏈條自主研制，填補(bǔ)我國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)空白。
用“小衛(wèi)星”探路，奔赴星辰大海
“這款X射線(xiàn)偏振探測(cè)器，能幫我們看清宇宙中的極端物理環(huán)境?！狈鉄úㄖ钢鴮?shí)驗(yàn)室里的探測(cè)器模型解釋?zhuān)鼘?zhuān)門(mén)捕捉宇宙中伽馬射線(xiàn)暴等高能天體的偏振信號(hào)，就像為宇宙拍攝“立體照片”，能揭示高能天體的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)和輻射機(jī)制，對(duì)理解宇宙最極端的物理過(guò)程意義重大。
2025年5月發(fā)射的CXPD03、04立方星，更是搭載了基于人工智能自主研發(fā)的天基天文大模型，賦予衛(wèi)星“思考”能力，能讓衛(wèi)星在飛行中智能捕捉、分析伽馬射線(xiàn)暴這類(lèi)宇宙閃光，并將在軌實(shí)現(xiàn)多星協(xié)同觀(guān)測(cè)。如今，在軌衛(wèi)星已持續(xù)運(yùn)行4個(gè)月，傳回了大量觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)。
眼下，團(tuán)隊(duì)正在為中國(guó)空間站項(xiàng)目研制新一代探測(cè)器，致力于將更先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)送上太空。他說(shuō)：“我們希望探測(cè)器更靈敏，捕捉更暗弱的天體信號(hào)，幫助人類(lèi)更深入理解宇宙。”
