什么是“超级照相机”?面对笔者的疑惑,中国空气动力研究与发展中心高级工程师谢爱民作了一个对比:“普通照相机帧频一般在30幅/秒左右,而这台‘超级照相机’可以达到1亿幅/秒。”
一旁的研究员柯发伟对笔者介绍说:“这台‘超级照相机’名为超高速序列激光阴影成像仪,已应用于我国航空航天领域等多个学科研究。”
上世纪90年代,随着人类对外太空开发的不断深入,空间环境日益恶化。在地球静止轨道上散布着一些空间碎片,这些碎片如果与航天器发生碰撞,将使航天器受到严重损坏,甚至发生事故。
1994年,美国发射火箭时,被空间碎片切断系绳两次。同年,美国航天飞机上发现了迄今为止最大的碰撞凹痕。一时间,航天器空间碎片防护设计的需求再次掀起研究热潮。
在空间碎片防护试验中,飞行的粒子与航天器试件的碰撞过程通常在百微秒内完成。要准确清晰地捕捉到碰撞现象,必须借助帧频超过数百万幅/秒的成像仪器。
当时,西方对我国实施严格的技术封锁。“没有别的选择,我们只能自主创新。”负责超高速碰撞研究的研究员柳森说。
当时,国内对高帧频成像技术的研究纯属空白,从理论验证到最终仪器形成,没有先例可循,研发团队只能凭借对现有技术的掌握,开始了艰难的探索。
失败,重来,再失败,再重来……研究一步步艰难向前推进。研发团队凭着锲而不舍的精神,成功研制出“超级照相机”。