我苏网讯 11月24日凌晨，嫦娥五号探测器成功发射，开启了我国首次地外天体采样返回之旅。作为中国探月三期工程的收官之战，嫦娥五号中也凝聚着来自江苏的智慧成果。用于控制月球矿物光谱分析仪的超声电机，就出自南京航空航天大学赵淳生院士团队，将助力探测器精准“挖土”。
与传统电机相比，此次应用在嫦娥五号探测器上、用于光谱仪驱动与控制的超声电机，具有响应快、精度高、噪声小、重量轻、无电磁干扰等优点。此前，赵淳生院士团队的超声电机已成功应用在嫦娥四号和三号探测器上，在探月工程中发挥了重要作用。超声电机被应用到嫦娥三号和四号探测器时，主要负责红外成像光谱仪内定标板的驱动与控制，功能类似光谱仪“舱门的开关”。而嫦娥五号对超声电机的精度和环境都有了更严苛的要求。嫦娥五号探测器将进行月壤的采样，超声电机将用来控制光谱仪接收反射光谱的镜面的方向和角度。
超声电机的原理是通过在一个二维运动机构上驱动用来照射（月面）大地的镜片，从而让抓手把泥土从月球上抓起来。“超声电机实际上是一个照射地方、引导抓手抓泥土的运动机构”，中国科学院院士、南京航空航天大学教授赵淳生说。
科研路漫漫，超声电机的研发之路并不好走。南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室教授李华峰告诉记者说，“因为这次机构要伸出舱外，（工作温度）最高到120摄氏度，低温到零下55摄氏度，所以说这对于我们超声电机的材料和工艺还有结构都提出了很大的挑战”。考虑到超声电机使用环境的变化很大，研发团队在高温环境下做了大量的实验，包括结构设计、材料选择、驱动控制，以及其他安全保障措施的设计。项目从2015年一直持续到今年，做了大量自检和可靠性确认等方面的工作，进一步提升了超声电机的极端环境适应能力。
尽管研发的过程异常艰难，但此刻成功的喜悦却属于每一个中国人。“看到火箭（发射）出去，心里就稳定了，感到实现了，我们的超声电机在（探测器）上面，将来要在（月亮）上面做贡献了，这个心情是非常激动和愉快的”，赵淳生院士高兴地说。
（记者/郑伟 王尧 李扬 编辑/詹小柱 唐宝妍）
