上海巴玖據(jù)了解，近紅外光譜分析技術(shù)就是利用激光給分子進(jìn)行“拍照”，用于分子的識(shí)別，因其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛而成為世界各國軍事、民用科研的尖端科目。在中國，一群勇于不斷研制的科學(xué)家運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)解決了在軌航天器有害氣體檢測(cè)難題，還把“駕馭”激光消除有害物質(zhì)作為[much]新科研項(xiàng)目，使我國在自主控制激光這一領(lǐng)域達(dá)到世界[Cutting-edge水平。南開大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)研究所的劉偉偉教授，就是這群科學(xué)家的領(lǐng)軍人。

　　光譜儀搬進(jìn)太空艙 宇航員生命安全更有保障

　　2011年9月29日21時(shí)16分3秒，我國目標(biāo)飛行器和空間實(shí)驗(yàn)室“天宮一號(hào)”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射，飛行器由實(shí)驗(yàn)艙和資源艙構(gòu)成，我國自主研發(fā)的“全光纖近紅外光譜儀”就安放在這里。

　　“它能隨時(shí)檢測(cè)在軌航天器里的空氣成分，當(dāng)場(chǎng)獲得檢測(cè)結(jié)果，保障宇航員艙在內(nèi)能夠安全地活動(dòng)并展開航天科學(xué)任務(wù)。”見到劉偉偉教授時(shí)，他正從實(shí)驗(yàn)室出來，雖然初次見面寒暄不多，可一說起自己和全課題組的科研成果，劉偉偉教授立馬打開了話匣子。

圖中左邊人物為劉偉偉教授

“載人航天[much]重要的一項(xiàng)指標(biāo)是保障航天員的艙內(nèi)安全，其中有害氣體的檢測(cè)極為關(guān)鍵，如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)有害氣體，也一直是國際宇航界的難題。”劉偉偉團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“全光纖近紅外光譜儀”的原理就是用光學(xué)的手段對(duì)太空艙里空氣中的各種成分進(jìn)行區(qū)分和分析判斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有害氣體。

　  為什么太空艙里會(huì)產(chǎn)生有害氣體呢?原來，“天宮一號(hào)”的太陽能電池翼、電源分系統(tǒng)的所有設(shè)備、導(dǎo)航與制導(dǎo)系統(tǒng)中6個(gè)控制力矩陀螺都在資源艙內(nèi)，其中還包括飛行器的燃料。“設(shè)備的電線外皮材料受熱，動(dòng)力燃料、制冷劑等的泄漏都會(huì)導(dǎo)致艙內(nèi)有害氣體增加。”劉偉偉告訴北方網(wǎng)新媒體記者，“‘天宮一號(hào)’又是密閉空間，艙內(nèi)如果出現(xiàn)有害氣體不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的話，可能會(huì)直接威脅艙內(nèi)人員的生命安全，后果不堪設(shè)想。”

　 “傳統(tǒng)的方法是定時(shí)對(duì)空氣進(jìn)行采樣檢測(cè)，一般要幾小時(shí)甚至幾天才能得出結(jié)果，可是空氣是隨時(shí)在變化的，幾個(gè)小時(shí)之后，成分就可能大不一樣。”劉偉偉繼續(xù)介紹，而光譜分析方法可以遠(yuǎn)程控制激光，完全不需要進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)采樣，也能當(dāng)場(chǎng)獲得檢測(cè)結(jié)果，“如果真的發(fā)現(xiàn)有害氣體，宇航員也能迅速地獲得信息，與資源艙及時(shí)進(jìn)行分離。這比傳統(tǒng)的大氣采樣更及時(shí)更[accurate，也更能保障宇航員在艙內(nèi)的安全。”

附錄：

劉偉偉教授簡歷：教育部新世紀(jì)[outstanding人才支持計(jì)劃入選者，獲得霍英東教育基金會(huì)第十一屆高等院校青年教師基金資助。International on-line journal "Terahertz Science and Technology" 國際編委。 2001年～2005年在加拿大拉瓦爾大學(xué)物理系學(xué)習(xí)，2004年在德國Max-Planck Institute for the Physics of Complex System進(jìn)行訪問進(jìn)修，從事超快激光成絲現(xiàn)象理論研究工作。2005年9月獲得理學(xué)博士學(xué)位，獲“國家[outstanding自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)”。隨后在拉瓦爾大學(xué)激光光電子中心做博士后研究至2006年底，期間赴東京大學(xué)作訪問研究。2007年作為引進(jìn)人才受聘于南開大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)研究所。主要科研方向是高功率飛秒激光脈沖在光學(xué)介質(zhì)中的 “成絲”現(xiàn)象，對(duì)于“成絲”這一獨(dú)特的非線性現(xiàn)象有著全面的認(rèn)識(shí)和豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，一直工作于這一領(lǐng)域的前沿。至今，已經(jīng)發(fā)表五十篇SCI索引署名學(xué)術(shù)論文，總引用次數(shù)500多次（其中被Physics Report、Physics Review Letters、Applied Physics Letters、Optics Letters、Optics Express等本學(xué)科重要學(xué)術(shù)雜志他引130多篇次），[tallest單篇SCI引用70多次。前期研究成果在近期介紹超快激光成絲現(xiàn)象研究四十年成果的綜述文章中有被重點(diǎn)介紹（Phy. Rep., 441, 47-189 (2007)），該文中所展示的105幅圖片中有十多篇直接引用了申請(qǐng)人負(fù)責(zé)和參與的研究成果。