隨著天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器成功完成火星表面著陸，火星車正式踏上火星表面，中國(guó)航天科工三院33所研制的加速度計(jì)也再次經(jīng)受住了嚴(yán)苛的考驗(yàn)，忠實(shí)履行了加速度信息測(cè)量的重任。

作為宇航任務(wù)的“常客”，中國(guó)航天科工三院33所石英撓性加速度計(jì)本次主要有兩項(xiàng)任務(wù)，一是搭載于著陸巡視器，為其上的GNC（制導(dǎo)導(dǎo)航與控制分系統(tǒng)）提供加速度信息，確保自主慣性導(dǎo)航精度，為安全平穩(wěn)著陸提供重要技術(shù)支撐；二是搭載于火星車上，實(shí)時(shí)“感知”運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的姿態(tài)信息，從而為火星車安全平穩(wěn)地巡視火星表面保駕護(hù)航。

本次執(zhí)行任務(wù)的加速度計(jì)與此前在神舟系列飛船、探月工程等任務(wù)中擁有上佳表現(xiàn)的產(chǎn)品屬同一系列，其技術(shù)實(shí)力國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。在設(shè)計(jì)方案上，保持了對(duì)溫度控制、密封等環(huán)節(jié)的嚴(yán)密把控。技術(shù)人員透露，此次任務(wù)前，為了一探自身產(chǎn)品的工作潛力，特意模擬火星環(huán)境對(duì)加速度計(jì)進(jìn)行了低于零下100攝氏度的工作測(cè)試，在這遠(yuǎn)超正常工作溫度的環(huán)境下，加速度計(jì)依然能夠提供測(cè)量數(shù)據(jù)。

那么，打造一個(gè)能夠持續(xù)勝任各類宇航任務(wù)的加速度計(jì)到底要經(jīng)歷哪些過(guò)程呢？今天我們就來(lái)一探究竟。

首先是加工出合格的擺片。石英撓性加速計(jì)內(nèi)部有一塊可以在特定軸向“肆意”擺動(dòng)的石英片，為了讓這個(gè)與普通玻璃基本類似的圓片能夠做到這一點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行特殊的“雕刻”必不可少。經(jīng)過(guò)多次極其精密的雕琢之后，最薄的“梁”僅有頭發(fā)絲粗細(xì)的三分之一左右。工作人員表示，由于擺片今后的擺動(dòng)幅度基本就在這個(gè)大小范圍內(nèi)，哪怕是衣物纖維、人體皮屑都會(huì)讓擺片喪失功能，所以，加工環(huán)境和清洗潔凈度的要求就不言而喻了。

接下來(lái)是完成擺組件。擺組件是在擺片的上下兩面安裝經(jīng)過(guò)精密繞制的線圈而成。6層200多圈的銅線密密匝匝環(huán)繞在金屬環(huán)上，這看似常見(jiàn)的操作其實(shí)大有講究。因?yàn)椋铀俣扔?jì)是高度對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，這也就意味著線圈的繞制必須近乎完美，不能亂，不能斜,且上下兩個(gè)線圈重量之差不能超過(guò)0.3毫克，幾乎只相當(dāng)于一根3厘米長(zhǎng)的頭發(fā)絲的重量，安裝之后，要形成高度對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。技術(shù)人員表示，線圈這種加工要求必須借助專用的設(shè)備完成，人工繞制成功的可能性基本不存在。

同時(shí)開(kāi)展的步驟是加工裝配力矩器。由于石英擺片具有極高的平行度、平面度，與之匹配的金屬材質(zhì)的力矩器表面同樣需要達(dá)到極高的加工精度，遺憾的是，對(duì)于這種要求，一般的數(shù)控機(jī)床也無(wú)能為力。令人沒(méi)想到的是，一向被認(rèn)為只能作為粗加工的人工研磨恰恰能夠解決這一問(wèn)題。由大國(guó)工匠、中國(guó)質(zhì)量工匠鞏鵬發(fā)明的“鞏氏研磨法”，實(shí)現(xiàn)了加速度計(jì)力矩器金屬表面精度達(dá)到頭發(fā)絲粗細(xì)千分之三的水平，而且成品率達(dá)到99％以上，相關(guān)技藝在央視等平臺(tái)展示后，引起廣泛關(guān)注。

第四步是完成組裝。加速度計(jì)的組裝類似制作三明治，兩個(gè)力矩器，中間夾著擺組件就構(gòu)成了產(chǎn)品的核心結(jié)構(gòu)。然而，這一裝配過(guò)程除了要在對(duì)環(huán)境要求極高的百級(jí)間完成外，還對(duì)裝配人員的經(jīng)驗(yàn)、手法要求極高。有經(jīng)驗(yàn)的裝配人員能夠在0.2毫米大小的范圍內(nèi)對(duì)裝配的細(xì)節(jié)進(jìn)行再調(diào)整，從而讓產(chǎn)品盡可能地接近理想的狀態(tài)。當(dāng)然，完備的檢測(cè)手段也必不可少，那些在技術(shù)人員眼中輸出“丑陋”曲線的產(chǎn)品會(huì)被毫不留情地廢棄掉。

第五部是開(kāi)展各類篩選實(shí)驗(yàn)。到了這一步，這些新鮮出爐的產(chǎn)品才會(huì)迎來(lái)“煉獄”般的考驗(yàn)，其中包括循環(huán)往復(fù)的溫度試驗(yàn)，適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境的高量級(jí)沖擊試驗(yàn)，以及振動(dòng)、溫度雙項(xiàng)組合的老化試驗(yàn)等等，這些產(chǎn)品必須闖過(guò)所有的關(guān)卡，才有資格進(jìn)入備選的行列，而那些有幸成為火星探測(cè)任務(wù)產(chǎn)品的加速度計(jì)還得經(jīng)受除此之外的特殊“照顧”。

對(duì)于航天技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，每一個(gè)步驟的精益求精，甚至吹毛求疵，只為打造出最優(yōu)秀、最合格的產(chǎn)品，沒(méi)有什么比看著親手打造的產(chǎn)品成功完成使命更加令人寬慰，沒(méi)有什么比中國(guó)航天的一次又一次成功更加讓人驕傲。唐新培