核高基|“核高基”项目首席科学家刘杰：相伴“中国龙” 守护“航天芯”

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刘杰在实验室。受访者供图
成功！国产电子设备和航天芯片又一次抵御了太空辐射！
7月4日下午，经过约7小时的舱外工作，圆满完成出舱任务的航天员刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱……
地球上，在甘肃兰州的一个安静院落里，中国科学院近代物理研究所研究员刘杰仰望深邃的苍穹，用一抹浅浅的微笑，为天宫空间站送去祝福。
近30年来，就是在这个院落里，伴随着中国载人航天工程的铿锵步履，作为国家重大科技专项核高基（核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品）项目的首席科学家、悟空卫星塑闪阵列探测器主任设计师，刘杰主持完成了国内400多家单位（次）、几万颗芯片的测试评估，为嫦娥北斗天宫等航天器的大规模国产化集成芯片提供了重要技术支撑，默默演绎着浪漫的奋斗故事。
今年4月，作为全国五一巾帼奖章和全国五一巾帼标兵获得者，刘杰光荣地走进了人民大会堂。
神秘的中国龙
人类从未停止探索宇宙的步伐，但每一步都险象环生、步履艰难。
在许多人的印象中，地球之外的太空，宁静而安详，但是真实的宇宙，暴躁而狰狞。当火箭将卫星送入太空，勇敢地冲破大气层的时候，空间辐射也会汹涌而来，所有的电子设备和航天芯片都会成为单个高能宇宙射线的攻击目标，严重威胁航天器在轨运行的安全。
风云一号气象卫星是中国研制的第一代极地轨道气象卫星，但是第一颗卫星仅仅服役了39天、第二颗卫星服役了165天，都没有达到预定工作寿命。中国科学家在很长时间找不到卫星姿态失控的原因。
风云一号卫星故障地面复演实验任务交到了刘杰的手里。她和3名同事临时搭建实验平台，两天两夜近40个小时没有合眼，最终证实卫星故障的原因是：太空辐射导致计算机主板工作异常，造成卫星姿控系统故障。
随后，我们利用重离子加速器大科学装置，在地面模拟出空间辐射环境，开展电子元器件抗辐射性能的检测和评估。刘杰回忆道。
刘杰所说的重离子加速器，作为国际一流的大型核物理实验装置，在许多人眼中就像一条神秘的中国龙。
依托这条中国龙，刘杰和团队成员建立了两套单粒子效应地面模拟装置，具有国际一流技术指标，为保障航天器安全运行，建设科技强国走出了关键一步。
悟空的回答
随着中国宇航员进驻天和核心舱，许多人都非常关切核心舱的寿命。
虽然，目前还没有统一答案，但一颗名为悟空的卫星，或许可以给出回答。
2015年12月，暗物质粒子探测卫星悟空在甘肃酒泉发射成功，曾引起国内外广泛关注，被称为开启了中国空间科学时代。
许多人也许不知道，就在悟空升空前，作为悟空卫星塑闪阵列探测器的项目负责人和主任设计师，刘杰带领团队和悟空相伴了1500多个日夜，通过高标准的设计、近于严苛的测试与计算，终于在探测器大动态范围、塑闪晶体温度变形设计、多路前端电子学，以及大规模集成芯片可靠性等方面，实现了关键技术的突破。
我们承担的核心任务，在物理性能和工程可靠性上， 99.99%的成功都是不合格，我们用100%的满分交卷，实现了对航天芯片安全性、可靠性的极致追求。刘杰说，当看到评价我们超过国际同类探测器时，我们知道，距离科技强国的梦想，又更近了一大步。
每一次的进步，都需要科学家付出超越常人的艰辛。