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今晚播出|北航“陀螺院士”房建成:建设世界顶尖“零磁空间”

The following article is from CCTV4 Author 鲁健访谈

喜庆二十大  奋进新征程

地球上的一切物质都有磁性

地磁场无处不在

而在无磁的环境中

一系列颠覆性的技术应用正在不断诞生

为世界带来巨变

北京航空航天大学 房建成院士

正率领团队

全情投入这一领域的研究

日前,CCTV-4《鲁健访谈》

对话房建成院士

听他讲述北航团队

三十年一代陀螺仪的“陀螺精神”

展望零磁科学的未来



“心绞痛和心梗是无法通过心电图看出来的,患者的心电图与正常人的是一样的。但心磁图就可以看出来。”应用极弱磁场测量技术,捕捉身体自身发射的微弱磁信号,绘制出三维磁图,帮助医生更迅速地判断病症。零磁医学正是北京航空航天大学房建成院士和团队当前研究的极弱磁场测量技术课题的重大突破口。



房建成也被称为“陀螺院士”,在过去三十多年来,他始终在为研制出国际领先水平的陀螺仪不懈努力。房建成说,希望他和他的学生能利用先进设备带来的科研优势,在原子陀螺仪的研制中取得突破,真正实现领跑世界




建设世界顶尖“零磁”空间


目前,极弱磁场测量技术在医疗、地磁导航、地质资源勘探等领域都有广泛应用,但受困于现有测量装置精度达不到要求,许多设想在现实生活中还无法实现。不过,瓶颈有望突破。十年内,杭州高新区将建成世界顶尖、性能最高、空间最大的“零磁”空间。作为项目首席科学家和总设计师,房建成已经预研了十几年,“这是我多年的心愿。”


“现在进入了一个新时代,我们叫做量子精密测量的时代,利用磁场和光,与原子、分子、电子等各种粒子相互作用,可以大幅提升仪器仪表测量的精度。”房建成说,如果在这个时候能够抓住机遇,那么中国就可能在新赛道上领先



按计划,“零磁”空间在“十四五”完成建造,“十五五”完成验收投入运行。“我认为应该在2030年左右能投入运行,这也得需要我们加把劲。”落地过程中的难度可想而知,而其中的关键就在于一个“大”字。“要做一个很小的磁屏蔽空间,不是太难,但我们要做成世界上空间最大、性能最高的,是非常大的一个挑战。”


在房建成身边,有来自航空、航天、计量等科技领域的多支“国家队”,还有建筑、设计、工程等领域的多位总工程师,“我不孤独,大家一起来完成任务,这就是咱们国家为什么能干成一些事的原因。”房建成笃定地说,尽管难度非常大,但他充满信心。





“陀螺人”一做就是30年


研制出国际领先水平的陀螺仪,是房建成几十年来始终如一的追求。在很多人口中,房建成被称为“陀螺院士”。“无论是对哪种飞行器来说,有两个技术都特别重要。第一个是让飞行器跑得快的推进技术,就是发动机。第二个叫打得准,或叫定位准,靠的就是陀螺仪。”


陀螺仪是一种设计结构复杂、具有极高精密度的惯性导航定位系统。新中国建立之初,以林士谔先生为代表的北航第一代“陀螺人”从零起步,开启了中国完全自主创新的陀螺惯导研究。1981年,以张惟叙教授为代表的北航第二代“陀螺人”成功研制出光纤陀螺,并取得广泛应用。


1988年后,房建成开始接触陀螺惯导,在而后十几年中,他一直带领队伍开展相关研究。


2003年,他们经历了磁悬浮控制力矩陀螺研究过程中最困难的阶段,“那个时候我们的磁悬浮转子正在挑战世界纪录,当时做一次实验就需要在实验室里待好几天,大概半个月的时间,我们终于解决了失稳问题,创造了当时大惯量磁悬浮转子转速的最高纪录。”


作为北航第三代“陀螺人”,2007年房建成研制成功磁悬浮控制力矩陀螺,获得国家技术发明一等奖。“在北航有一句话叫‘30年一代陀螺仪、40年一代发动机’,因为它难,所以必须要有坚持不懈的精神,坐冷板凳的精神。”





坚持创新,终将摘取皇冠上的明珠


2008年房建成开始对新一代原子陀螺仪进行研究。实际上,他的梦想并非仅仅是研究出原子陀螺仪,还要利用相关技术做出民用、便宜、芯片级的惯性导航系统。


“十年二十年后,包括量子精密测量、原子磁强计一定会起来,我相信我这个梦想能实现。”


“我带领团队做极弱磁测量、超高灵敏的惯性测量已经做到了国际最好,这就是我应该给国家担当的责任。”


这份“缺我不可”的自信背后,是房建成自始至终都在践行的责任担当。他说,自己是在为学生们搭建平台,“为我的学生一辈、为学生的学生、为了现在的二三十岁年轻博士们。只要坚持不懈,一代一代做创新研究,我相信他们会有新的发现,最终将摘取皇冠上的明珠。


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敬请关注

2月3日 22:00

CCTV-4

《鲁健访谈·对话房建成》



“30年一代陀螺仪”

“40年一代发动机”

瞄准世界顶尖、性能最高、

空间最大的“零磁”空间冲锋

这是空天报国的北航人

也是敢为人先的北航人

坚持“四个面向”

服务高水平科技自立自强

北航人,奋斗不止!

出品|航小萱®工作室

来源|CCTV-4

编辑|李虹宇

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