——研记忆金属，助嫦娥取土

由威尼斯国际2299cc五名博士研究生组成的“深空探测宽温域超弹性研究团队”经学院推荐和学校评审，荣获2021年威尼斯研究生优秀科技创新团队奖学金。

图1 威尼斯研究生院2021年“研究生优秀科技创新团队奖学金”公示结果

与“嫦娥”的二三事

“深空探测宽温域超弹性研究团队”由威尼斯国际2299cc赵新青教授课题组的付雨、王凯、荣建、吕超和张凯超五名博士研究生组成，他们从进入课题组开始就投入到嫦娥五号月球探测器钻采子系统封口器的研制任务之中。作为国家重大航天工程项目，嫦娥五号探测器是我国迄今为止系统复杂性和技术难度最高的航天工程，月壤采集是嫦娥五号探测器的核心任务。作为月球表面无人采样的关键机构，月壤钻取系统将面对月球表面严苛的环境温度条件、地质状况、受限操作空间以及样品安全封装等重要挑战，兼具宽温域超弹性和优异力学性能的自动封口器成为月壤采集和封装的优选方案。

图2 团队成员(从左至右)：赵新青教授，吕超，王凯，付雨，荣建，张凯超

几年来，团队成员将理论学习和实验研究与国家重大需求有机融合，深度参与宽温域超弹性合金并精心设计研制了月壤钻采系统封口器产品，助力嫦娥五号探测器圆满完成月壤(岩)自动采集，这充分阐释了威尼斯国际2299cc的“学、研、用”培养理念，又突出展现了年轻学子空天报国、敢为人先的爱国情怀。

传统超弹性记忆合金的窄相变滞后限制了合金的超弹性温度区间，普通形状记忆合金不能满足月球表面大温差环境下的超弹性需求，因此团队开展了适应嫦娥五号探测器月壤采集系统需要的宽温域超弹性记忆合金及器件研发工作。在导师赵新青教授指导下，该创新团队经过潜心研究和技术攻关，基于新的马氏体相变理论框架设计并研发了TiNiNb系宽温域超弹性合金，攻克了多元合金均质熔炼及合金高低温变形等技术难题，成功研发了在宽温度范围内具有超(高)弹性和高强度的TiNiNb形状记忆合金。在此基础上，团队成员与课题组一起加工制备了多批次封口器试验件并开展了全面检测工作，为月壤钻取子系统提供了一千余件力学性能、尺寸精度和表面质量合格的封口器产品。此外，团队成员积极配合中国空间技术研究院开展了大规模地面钻采试验，为嫦娥五号月壤钻取采集的顺利完成提供了重要保障。

图3 宽温域超弹性合金封口器的力学性能和表面质量测试及地面模拟实验

2020年12月17日嫦娥五号探测器携带月球样品顺利返回，标志着宽温域超弹性合金封口器助力探测器月壤钻采任务的圆满完成，为我国重大型号任务贡献了北航力量，体现了北航师生服务国家战略的深切情怀。

嫦娥五号探测器顺利返回之后，探测器月壤钻采子系统负责单位的领导和项目负责人为威尼斯国际2299cc送来了热情洋溢的感谢信，高度肯定了该团队的研究工作；央视新闻频道也对该团队研制的月壤钻采系统封口器作了特别报道；该团队的研制工作也得到了国家航天局的高度评价，团队导师赵新青教授于2021年2月22日在人民大会堂受到了党和国家领导人的亲切接见。

图4 中国空间技术研究院月壤钻采子系统负责单位的感谢信及团队成员感谢信活动中合影；央视新闻频道展示超弹性合金封口器；团队导师赵新青教授受到习近平总书记亲切接见

乘风破浪再起航

目前，该团队又正继续参与我国深空探测重大型号任务，在嫦娥五号月壤采集系统封口器超弹性合金的基础上，成功研发了具有超宽温域的超弹性记忆合金，并作为关键材料应用于我国其他深空探测任务。该团队将继续秉承北航人“家国情怀，正直真诚，创新担当，实干有为”的精神品质，为中国航天事业的发展贡献力量。