本刊记者  闫冬雪

　　 李保权，中国科学院空间科学与应用研究中心新技术室副主任，博士，博士生导师，研究员。1973年5月生，多年来致力于空间环境探测新技术研究，主持国家重大装备预研、国家自然科学基金、“863”、空间科学先导背景型号等20多项科研攻关课题。担任过多颗卫星型号空间环境分系统副主任设计师、主管设计师。获得国家科技进步奖二等奖1项、北京市科技进步奖一等奖1项、中科院科技进步奖二等奖1项，公开发表学术论文80余篇，授权实用新型专利2项，已经授权和正在公示的国家发明专利17项，撰写有效载荷研制技术报告和空间环境探测战略规划报告近百篇，培养指导10余名硕士研究生、博士研究生和博士后。　

　　 了解空间探测技术现状的人大概知道，尽管近年来我国空间科学发展迅速，但与欧美等空间强国相比，整体实力仍有不小差距，尤其在先进载荷研制方面。然而，在空间探测技术的某一领域，近十几年来国内也获得了长足的进步，取得了骄人的成绩，在填补国内空白的基础上，整体实力达到国际先进水平。那就是空间X射线、极紫外探测技术。
　　 该领域的学科带头人，正是中国科学院空间科学与应用研究中心新技术室研究员李保权。
　　 那些年，在“一穷二白”的技术基础下，他主持完成国际上第一台X射线和极紫外一体化的高分辨X-EUV成像仪，技术指标达到国际先进技术水平，甚至部分核心指标达到国际领先水平；在无先例可循的情况下，他研制出一种嵌套抛物面X射线能谱仪，使得国内聚焦型X射线能谱测量技术达到国际领先水平；他研制一种微型高分辨精太阳敏感器样机，对于国内发展先进的对日观测卫星或者高性能图像稳定系统奠定了重要技术基础……
　　 作为我国空间探测技术的领航人，李保权瞄准国际前沿，研制成功了太空中的一个个“火眼金睛”。

于无声处听惊雷——攻坚X-EUV成像仪

　　 “瞄准国际前沿，不要怕失败，只要技术可行，方法得当，坚持不懈，就一定能到达胜利的彼岸。”
　　 时势创造英雄，时代催生人才，对于李保权来说，尽管他选择了学术，但却是空间探测选中了他。
　　 谈及早年的学术生涯，李保权告诉记者，源于对自然科学的热爱，大学毕业后他决定继续深造，但在后来，是导师的学术专攻让他接触到航天领域，也带领他真正踏上了空间技术的科研之路。
　　 90年代初期，正值国家航天事业蓬勃发展的前夜，正在读实验核物理专业的李保权，很有幸在研究生期间就参与了我们国家的一些空间抗辐射加固项目和实践五号卫星的空间工程项目，也正是这些机会使得合作单位的领导看到他的踏实认真和专业特长。硕士毕业后，李保权就直接被聘到中科院空间科学与应用研究中心，并很快地负责课题研究。
　　 年轻的李保权身负重担，挑战也接踵而来。风云二号空间环境监测器在轨运行取得巨大成功之后，李保权意识到单靠监测太阳的X射线流量信息，也仅仅能够做到太阳爆发的警报和现报，如果做到太阳活动预报，还需要开发高分辨的太阳短波成像仪器。当时国内在该技术领域的基础还相当薄弱，基本处于空白状态，在国外也仅有美国和少量的欧洲国家研发过类似仪器，而且这种先进复杂仪器往往也是几个国家合作研发，如YOHKOH卫星的太阳X射线成像仪（SXI）就是由美国、日本、英国联合研制，更别说当时国内的技术基础差，也没有国外先进技术支持，难度之大可想而知。
　　 “只是觉得有需求，我们就冲上去，初生牛犊不怕虎，没有考虑到底有多难，过程中才发现难度很大！”回忆起这段经历，李保权不禁感慨。然而，困难并没有吓退年轻的科研者，在自身条件严重不足的情况下，一遍遍翻阅相关文献，联系国内相关领域的优势单位探讨技术的可行性，一次次泡在实验室从深夜到天明……
　　 山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村，成功总是眷顾那些坚持不懈者。经过多年的探索，终于，在2006年-2008年期间，李保权的研究团队先后在太阳极紫外成像仪、太阳X射线成像仪的关键技术上取得全面突破，包括抛物/双曲的连体加工技术、超光滑高面形的球面加工技术、高反射率干涉镀膜技术、宽动态快门技术、微应力固定技术、低噪声CCD电路技术等等。经过多年的技术攻关，他们成功研制完成国际上第一台集成X射线成像和极紫外成像功能的X-EUV成像仪样机，X射线成像分辨率达到2.5arcsec，极紫外成像分辨率达到1.9arcsec，镜面粗糙度优于0.5nm，样机的各项技术指标达到国际先进水平，其中19.5nm镜面反射率达到48%，处于国际领先水平，X射线成像光学分辨率优于美国GOES卫星SXI近一倍。高分辨太阳X-EUV成像望远镜的研制完成，填补了国内多项空白，为国内发展自主的先进太阳观测卫星或者空间天气监测预警系统奠定了坚实的技术基础。
研究生毕业后自己主持的第一台X-EUV成像仪获得全面突破，顺利通过了国内第三方组织的专家验收，并获得专家组的高度评价，这对于年轻的李保权来说是多么欢欣鼓舞！专注于该仪器的研制经历了近八年的时间，可谓十年磨一剑。李保权的研究团队也有过走投无路、一弃了之的想法，但更多的时候是在享受柳暗花明、豁然开朗的喜悦。经过该项目的锤炼，使得李保权更坚定了一个信念：世上无难事，只怕有心人。但也不能一条道走到黑，在研制基础和条件保障相对落后的情况下，照搬国外的技术途径，可能是一条死胡同，一定要在设计理念和工艺实现上独辟蹊径。

集中优势力量——快速研制嵌套抛物面X射线能谱仪

　　 “做先进东西，不能仅靠一个人、一个部门，甚至一个单位，尤其是尖端的空间探测仪器，是多学科、多领域的交叉，要联合相关领域的优势力量，优势互补，协力合作。什么都想自己干，什么都干不好。”
　　 众所周知， X射线辐射是致密天体辐射的重要特征之一，这些来自天体的X射线辐射携带致密天体内部活动信息或者致密天体的特征信息，目前天体物理的许多重大前沿问题，都希望籍于高灵敏的X射线探测来实现突破，例如宇宙大爆炸、黑洞、暗能量、超密中子星的状态方程等重大或者基础性科学问题等。
　　 由于致密天体在X射线波段的辐射弱，发展更大有效面积、更高灵敏度的X射线探测仪器是天文观测的持续追求。一颗X射线观测卫星的收集面积、灵敏度是其先进性与否的重要评价指标。目前发展更高效率、更高灵敏度、轻量化的嵌套聚焦型X射线望远镜已成为天体辐射探测不可逆转的发展趋势，但对于国内而言，对于轻量化、大面积的嵌套抛物面技术国内还是空白。另外，除了天体物理研究的需求之外，正在发展的脉冲星导航技术也对这种轻量化的嵌套抛物面聚焦技术需求迫切。正是看到这一国家需求，李保权深感责任重大，也督促他马不停蹄地开展实验研究和工艺探索。事实上，李保权项目组的科研步伐不仅够稳，而且够快。
　　 基于“十二五”期间研制X射线成像的技术基础，李保权通过联合国内优势力量，充分挖掘一切可利用的资源，最后，项目仅用近半年左右的时间，完成了嵌套抛物面X射线能谱仪（PXS）从设计优化、工艺探索，到镜头原型机研制，先后突破了0.3mm平板玻璃抛物面成型技术、抛物面切割技术、镜头抗应力固定技术、嵌套共焦装配技术等。研制完成嵌套抛物面镜镜面粗糙度优于0.8nm，200cm2的收集面积镜面重量仅600g左右，11层嵌套的抛物面镜头也顺利通过了航天力学试验，这是国际上第一次直接将超光滑轻质平板玻璃直接成型为抛物面镜，大大缩短了研制周期和装配难度。PXS相比美国计划于2016年底发射的NICER而言，PXS的嵌套镜面为11层，而NICER的嵌套镜面为24层，但PXS单镜头的有效面积是NICER的4倍。PXS采用薄壁玻璃镜面，而NICER采用密度更大的铝合金镜面。所以相比NICER而言，PXS设计更为先进、重量更轻、灵敏度更高，而且研制工艺简化。
　　 PXS的研制成功，将使得国内聚焦型X射线能谱测量技术达到国际领先水平，该仪器对于国内发展先进的天文观测卫星或者高精度的脉冲星导航应用能够发挥重要作用，具有广阔的应用前景。
　　 在中国由航天大国跻身航天强国的征程中，背后是无数空间技术研究者的心血和默默付出，李保权就是其中一位。他曾这样说：“中国科学院是我国科技国家队，科研必须以国家需求为前提，我们有良好的技术储备，有能攻关的人才队伍，只要国家需要，随时就能顶上去。”

敢为天下先——研制微型高分辨精太阳敏感器

　　 “我们所做的载荷都是针对国家需求，瞄准国际前沿，用创新的思路和方法，用最少的经费，力求达到最佳的效果和成果最大化。”
　　 随着一项项预研成果的横空出世，李保权越来越明确自己的研究方向，那就是铸就太空里的“火眼金睛”。
　　 近年来，我国空间科学和空间天气快速发展，多颗太阳观测卫星正在开展需求论证或者关键技术攻关。然而，随着空间太阳成像观测分辨率地不断提高，单纯依靠卫星平台的稳定性难以实现高分辨的观测需求，先进的太阳观测仪器需要自身配备高性能图像稳定系统，在轨运行的先进太阳观测卫星概莫能外，但服务于稳像系统的精太阳敏感器基本上都是由美国提供。精太阳敏感器是稳像系统的核心，其分辨率大小直接影响稳像效果，李保权形象地将这种精太阳敏感器称作稳像系统的“眼睛”。
　　 目前李保权的研究团队已研制完成分辨率1.9arcsec的极紫外成像仪和分辨率2.5arcsec的X射线成像仪样机，分辨率1.4arcsec的Lyman-alpha成像仪也将在2015年研制完成。目前这些成像仪器在规划或者预研中的太阳观测卫星上都有明确的需求。但这些仪器在轨运行，都需要配备高性能稳像系统，而精太阳敏感器是稳像系统的重中之重。李保权说：“这种尖端的敏感器靠买是买不来，我们还必须开发自己的‘眼睛’，其技术难度之大，也是不言而喻的。”
　　 但对于李保权来说，国际先进，甚至国际领先，这是他和科研团队持续追求的方向。
　　 终于，仅用2年时间，李保权领导的研究团队利用新型位置灵敏传感器，先后突破了低噪声电子学、多项式位置识别算法等关键技术，成功研制出微型高分辨精太阳敏感器样机（HASS）。该精太阳敏感器角分辨优于0.15arcsec，重量120g，功耗小于0.13W，采样率550Hz。相对于美国在TRACE卫星、STEREO卫星，以及SDO卫星上的精太阳敏感器而言，HASS的体积显著缩小，而分辨率更优，目前还没有发现同类型中比HASS分辨率更高的太阳敏感器。同时，精太阳敏感器的研制成功对于国内发展先进的对日观测卫星或者高分辨的太阳成像仪器奠定了很好的技术基础，而且该仪器的高位置灵敏性（位置识别约70nm）还可以用于两体之间微位移测量或者两体之间精转角测量，在卫星编队构型、空间长伸展臂的姿态测量等方面也能够发挥关键作用。

空间探测技术接地气——响应“全民创业，万众创新”

　　 “我们的科研成果既可以服务于空间科学这种高大上的领域，成果的适当延伸和拓展也可以用于国民经济的主战场。”
　　 谈到我国空间技术所面临的机遇与挑战，李保权说出了自己的苦恼，那就是，目前国内在空间探测领域人才队伍逐渐成长起来，并形成一定的规模，但为了平衡经济发展和国防建设需要，国家在空间科学卫星上投入较少，再加上相关技术在跨学科应用方面也存在一定的人为壁垒，导致多年积累的创新性技术并没有得到充分的应用。为此李保权称，非常欣慰地看到近期国家在技术成果转化方面推出的一系列举措，非常乐意响应当前国家提出的“全民创业，万众创新”理念，也希望团队的研究成果能够“打出一条产学研的路子”。按他的话说，“我们的科研成果既可以服务于空间科学这种高大上的领域，也一定程度上可以用于国民经济的主战场。”在这样的动力下，李保权团队正在把已经取得的技术成果进行适当的延伸和改进，希望在空间科学以外的领域获得更多应用，包括正在研发的聚焦型X射线产生调制器、微光EBAPS成像技术、微型星敏感器等。展望未来，李保权展现出非常的自信，他表示在未来几年内一定能够让自己的技术开创出新的天地。
　　 以国家及社会需求为己任，李保权所专攻的空间探测技术也向接地气转移，而前方的道路是崎岖，又是宽阔；有艰难，也必有惊喜……