科学故事 | 研制航天器上的“感觉器官”
冬天，在北方的户外，你会不会遇到这样的窘境——
“请这里扫码付款。”
“啊！手机怎么没反应了？”
“没电了？”
“充满电出门的呢。”
“坏了？”
“新买的手机，好着呢。”
“那总不会是手机怕冷，冻着了吧？”
你一定很好奇，我怎么会知道？
我先告诉你，我是做什么的吧。我是一名航天工程师，专门研究、制作航天器传感器。所以，对于传感器的“脾气”，我非常了解。
别看传感器听起来很高深，在生活中的大多数电子设备上，如手机、电视、音响、蓝牙耳机等，都有它的身影。
为什么需要它呢？
因为电子设备要知道温度、环境等的变化，才能更好地工作。传感器，就像是电子设备的眼睛、耳朵、鼻子、皮肤等感觉器官，让它拥有和人一样的感知能力。
那传感器是怎么“感知”的呢？
我们的舌头能尝到味道，是靠舌头上的细胞感受到的。同理，传感器也有它的反应过程，就像细胞一样，能感受到周围环境的信息。
传感器的“感知能力”，是有基本应用条件的。比如，手机里的传感器，会有一个适合它工作的温度，如果温度太低，超出了它的适应能力，它就会罢工。就像人太冷了会觉得困，想睡觉一样。
你知道，一个航天器上，有多少个传感器吗？
航天器也一样，不同的位置，需要感知的压力、温度、环境等也是不同的，就需要有不同的传感器。
我接到的第一个任务，是研制一款航天发动机气体泄漏传感器。也就是说，这款传感器，是专门感应气体泄漏的。
这就需要传感器的灵敏度非常高。高到什么程度？
相当于我在一个50米的标准泳池里，撒了一小勺盐，放入传感器后，它要有响应，能把泳池里的咸度变化检测出来。我们的舌头在这个时候，肯定是尝不出来这一点点的咸淡变化了。
研制传感器很难，看着别的国家的科研人员能够做出来，我们的团队也会郁闷，也会有更多不服输的心理。
我们一定也能研制出来！那我们的任务进行得顺利吗？
并不顺利。实验室里，我和伙伴们的对话，经常是这样的：
“这版版图怎么样？”
“不行，还得修改。”
“材料配比还是不对吗？”
建筑师在造房子前，要有图纸；裁缝在做衣服前，要量好尺寸、画下样式；同理，科技工作者在研制传感器前，要把它的样子先设计好。
我们把版图改了几十遍，尝试了上百种材料配比，做了上千遍实验，熬了许多个通宵，测出的传感器响应就是满足不了要求。
“问题究竟出在哪里？”我和团队伙伴们百思不得其解。
我们需要有一个精度更高的气体环境作为测试系统，来测试传感器的灵敏度是否够高。这种测试系统就相当于尺子一样，是一种“工具”。
可这样高精度的气体环境测试系统，当时国内根本没有成熟的方案。
这可怎么办？
没有“工具”，怎么得出结果呢？做再多都没用啊。
我和团队伙伴们当机立断，搭建一个小的测试系统。
这又是一个从无到有的过程，我们进行了大量的尝试、摸索，虽然暂时搁置下传感器的研制，但“工欲善其事，必先利其器”，这一步，我们必须得走！
终于，我们搭建出了测试系统。将传感器放入后，响应曲线起起伏伏，出现了我们要的结果。
我说我能把一整座实验室带在身上，你相信吗？
你一定去过医院吧？在医院，我们因为身体检查的需要，会被抽血，那你知道医院怎么对血样进行检测吗？
这需要一个很专业的实验室。在实验室里，要有许多专业设备。
这是一种生物传感器。我们遇到的最大困难，是它的稳定性问题。
这是指每一个传感器，都要校准达到统一的标准。就像体温计，它设定的标准温度是37℃，那在出厂前，就要做好各种校准的实验。
想解决稳定性问题，没有捷径可走，只有一个字——测。测100个、200个不够，那就测1000个、5000个，甚至上万个。这是一个非常枯燥的过程，而且要连续不断地测，48小时、72小时、100小时……不论要多少时间，中间都不能停，所以我和伙伴们就轮流值守，确保实验不中断。
你一定觉得，这很累吧？
是的，这个测试过程很辛苦。而且，过程中总会遇到不少问题。比如，有一次，一直很稳定的实验舱，忽然有了一个波动，立刻拨动了我们的心弦。
怎么回事？这个波动是什么？是电信号发生了变化，还是舱体发生了异动？
我们马不停蹄地进行细节推演，将各种可能性都列出来，然后一个个去推导，不放过一点蛛丝马迹。
最后，我们发现，原因可能出在不小心碰了一下实验平台。方向锁定，大家积极排查，把问题解决了。
那一刻，我们激动地拥抱在一起，大声欢呼着：“成功了！”我心潮澎湃，把巨大实验室搬到芯片上的成就感，一点都不亚于火箭发射成功啊。
5月30日，神舟十六号载人飞船，发射成功！
怎么会呢！
小时候，我的梦想就是当一名科学家。现在的我是一名航天工程师，而且一直走在科研的道路上。我不仅实现了我的梦想，还带着我的梦想，飞向了太空。
审校/《科学故事会》编辑部
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