人物故事：

　　張昊，男，1980年2月生，中共黨員，中國航天科工三院306所副所長。自參加工作以來，張昊長期從事先進(jìn)熱防護(hù)材料的研究工作，開發(fā)的二氧化硅氣凝膠熱防護(hù)材料成功應(yīng)用于長征五號運載火箭、天舟一號貨運飛船、嫦娥四號探測器和十余種武器型號，成為中國航天科工三院材料領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要方向。張昊先后獲得國家科技進(jìn)步二等獎一項，國防科技進(jìn)步一等獎和二等獎各一項，北京市科學(xué)技術(shù)一等獎一項等榮譽。

　　科研不懼“走迷宮”

　　2021年5月，“天問一號“承載著中國人對無限星空的向往成功降落在火星，吸引了世人的目光。在天問探“火”的背后，中國航天科工三院306所氣凝膠創(chuàng)新團(tuán)隊研制的氣凝膠材料發(fā)揮了重要作用。

　　作為這個團(tuán)隊的帶頭人，張昊以其10余年的職業(yè)生涯見證了氣凝膠材料從無到有的發(fā)展歷程。他說：一切成果都來自一招一式、踏踏實實的“修煉”。

　　2007年從中科院博士畢業(yè)后，張昊放棄了多家外企、高校以及民企伸來的橄欖枝，選擇來到306所，成為一名航天人，并由此踏上氣凝膠材料的科研之路。

　　“當(dāng)時某重點預(yù)研型號急需一種熱防護(hù)材料，性能指標(biāo)要求特別高，這種材料幾乎是唯一的選擇。”張昊回憶說。然而，他只能從文獻(xiàn)上查到這種材料的性能參數(shù)，既沒有樣品，也沒有技術(shù)細(xì)節(jié)。很長一段時間里，他整天泡在實驗室里做配方實驗，連午飯都在實驗室解決；晚上還經(jīng)常背著筆記本，跑回曾經(jīng)讀書的中科院，查外文文獻(xiàn)。

　　為了掌握更好的工藝路線，他嘗試了近千種配方，各種試驗數(shù)據(jù)記滿了厚厚的幾個本子。按他的話說，“科研就像探索迷宮，絕大多數(shù)人都需要把那些死胡同全部走過一遍，才能找到方向?！?/p>

　　最“硬核”的航天人

　　工程化應(yīng)用是材料研究的終極目標(biāo)，為了實現(xiàn)氣凝膠的大規(guī)模生產(chǎn)，就涉及到一種核心設(shè)備——二氧化碳超臨界干燥設(shè)備。

　　“國內(nèi)當(dāng)時并沒有能夠成功設(shè)計和生產(chǎn)這種設(shè)備的廠商，而國外設(shè)備動輒上千萬，讓我們望而卻步?！睆堦换貞浾f。那時所里只有一臺20L容積的實驗室級設(shè)備，根本無法實現(xiàn)全套工藝參數(shù)的掌握，并放大至工程應(yīng)用量級。

　　為了解決這個問題，張昊和團(tuán)隊伙伴決定到車間里工作，親自采集數(shù)據(jù)。那時候，拆閥門、換加熱棒、換壓力表，張昊已經(jīng)得心應(yīng)手。他甚至可以熟練地畫出整套裝備管路的走向、溫度傳感器的位置……

　　通過在車間一點點地摸索和積累，他們成功將這一核心設(shè)備放大到工程量級，建成了當(dāng)時國內(nèi)最大的1500L超臨界干燥設(shè)備，打通了實現(xiàn)氣凝膠防護(hù)材料的批量工程化生產(chǎn)的重重關(guān)節(jié)！

　　2010年，氣凝膠研究開始從試驗邁入生產(chǎn)階段。年底，張昊和團(tuán)隊帶著近6米長、鋪設(shè)了熱防護(hù)層的整套航天設(shè)備接受石英燈加熱考核驗證試驗。所在的廠房是為這次大型地面試驗任務(wù)臨時搭建的，還沒有完工，只有柱子和房頂。纖維布圍成的“墻壁”，四處透著寒風(fēng)，大家只能輪流到安裝了空調(diào)的集裝箱內(nèi)取暖。

　　張昊回憶，“為了確保試驗的真實性，裝備里裝了一百多公斤的燃油。一旦熱防護(hù)層失效，燃油會遇到高溫的金屬殼體，產(chǎn)生不可想象的后果?！蹦菚r候，消防車就停在試驗現(xiàn)場旁邊，以防萬一。

　　試驗開始，裝備表面迅速升至幾百度，裝備熱防護(hù)層內(nèi)部的溫度開始緩慢上升，張昊緊緊盯著監(jiān)視器上傳回的傳感器溫度。聽到“試驗停止”，他趕緊跑過去看數(shù)據(jù)，一切正常。漫長的1300秒終于結(jié)束，熱防護(hù)效果完全滿足設(shè)計要求！這次試驗的成功為熱防護(hù)材料的廣泛應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。

　　“天問一號”的“火星時代”

　　2016年，長征五號順利完成發(fā)射，張昊團(tuán)隊提供的熱防護(hù)材料功不可沒。2017年再傳喜訊，他們研制的基于氣凝膠材料的真空絕熱板被成功裝載在天舟一號的低溫鎖柜中隨長征七號運載火箭發(fā)射升空。對于張昊團(tuán)隊來說，每一份捷報的背后，是幾千個日子里航天技術(shù)的砥礪深耕。

　　2021年5月，“天問一號”成功著陸火星。而早在2014年，張昊團(tuán)隊就收到了火星探測關(guān)于熱防護(hù)材料的需求并開始研發(fā)。

　　“我們需要為火星探測任務(wù)提供兩種不同的氣凝膠材料?！睆堦唤榻B說，“一種用于隔絕火星探測器發(fā)動機(jī)工作時產(chǎn)生的上千度的高溫，一種用于保護(hù)火星車抵御火星表面極寒環(huán)境。”兩種材料的性能指標(biāo)要求都極為苛刻，為研發(fā)團(tuán)隊帶來了不小的挑戰(zhàn)。

　　如果說科學(xué)發(fā)現(xiàn)還有靈光乍現(xiàn)的幸運，那科學(xué)的探索和工程的應(yīng)用則沒有捷徑。7年來，張昊和同事們嘗試了上百種配方，把幾十個工藝參數(shù)化整為零，研制的材料先后經(jīng)過了物理特性、力學(xué)特性、隔熱性能和空間環(huán)境耐候性能等四大類總共98項試驗測試，而且每一項試驗都需要經(jīng)過多個批次的重復(fù)驗證。最終，他們開發(fā)的兩種氣凝膠材料成功搭上了飛往火星的“航班”。

　　“人類的歷史就是一個逐漸認(rèn)識世界的過程，隨著認(rèn)知的外延和內(nèi)涵不斷擴(kuò)展深化，相輔相成的就是科技和社會的進(jìn)步。”“天問一號”的研制任務(wù)已暫告一段落，展望“十四五”，張昊和團(tuán)隊對氣凝膠材料提出了“更高性能、更多功能”的研究目標(biāo)，盼望著他們研發(fā)的氣凝膠材料在新能源汽車、工業(yè)保溫和建筑節(jié)能等領(lǐng)域擴(kuò)大應(yīng)用，為中國實現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和作出自己的貢獻(xiàn)。（責(zé)任編輯：賀子桓 陶恒）

來源：首都文明辦