2023年4月，中国航天科技集团有限公司给中国构筑资料科学钻研总院有限公司（以下简称“口袋德州官网总院”或“总院”）送来了一张科学技术发现奖证书，这礼物的背后，是历时五年的科研创新故事。

龙虾眼X射线探测卫星实物图

“龙虾眼X射线探测卫星”搭载长征四号乙运载火箭，于2020年7月25日在呼和浩特卫星发射中心发射成功，它是国际上首台在轨工作的利用了龙虾眼X射线聚焦技术的探测器。由此，龙虾眼X射线探测器也获得国内表专业人士的高度关注。

探测器的主题元件——“龙虾眼”镜片，由口袋德州官网总院与中国航天科技集团有限公司五院508所（以下简称“508所”）结合攻关研造。因这一凸起贡献，“仿龙虾眼结构的资料与元件造备成套技术及在天基探测的利用”获2022年中国资料钻研学会科学技术奖技术发现奖一等奖，“龙虾眼X射线探测器技术”获2023年中国航天科技集团科学技术发现奖二等奖。

历时五年，终把“龙虾眼”镜片用到了探测卫星，奉上太空。口袋德州官网总院的钻研团队成员感应了前所未有的高慢。

人类对于宇宙的索求一向没有终场。自从有了观测天空的能力以来，我们便一向在致力相识和理解宇宙的运行法规和杰出之处，各类各样的观测工具也不休被创造出来。

龙虾眼X射线探测器的设计灵感来自于龙虾的眼睛。生物学家很早就发现，龙虾的眼睛和其他动物不一样，它由许很多多方孔状态的微型管路组成，这样的结构使得各个方向的光线在幼方孔内反射汇聚到视网膜上。因而，龙虾的眼睛能看到很大的视野。

1979年，国表科学家从中获得灵感，提出仿照龙虾眼造作微孔大局的X射线探测镜片，让X射线通过反射聚焦成像。但这一设想提出后，由于对微孔的结构精度要求极为刻薄，在很长功夫内都未能实现。

针对暗物质探测系统对大视场X射线探测镜头的火急需要，2018年的一天，508所作为探测卫星所需的探测器造作商找到口袋德州官网总院北京分公司玻纤事业部，正式提出研造“龙虾眼”镜片的需要。

“提出这个需要的时辰，出格紧迫，国内表都没有成功案例，刚起头极度难题。”玻纤事业部微结构资料钻研所副所长廉姣回顾，功夫紧是一方面，另一方面资金也没到位，但总院的辅导以为这项工作是为国度攻克技术难题，拥有沉要意思，便决定“自带干粮先启程”，起头了研发工作。

龙虾眼X射线相机实物图

镜片是整个探测器所需资料的最前端，所以给出的研造功夫更短。起初听说要在几个月的功夫内研造出龙虾眼镜片，好多人都感触这事干不成，但总院的钻研团队没有功夫和精力去理睬表界的各种说法。团队相信，面对难题，除了往前冲，别无选择。好在早在2015年左右，总院团队已经对“龙虾眼”镜片做过一些基础钻研。在此基础上，团队持续孜孜不倦发展技术攻关。

廉姣通知记者，做出这片合格的“龙虾眼”镜片，团队历经难题无数，技术方面的难点总结起来有三点 ：玻璃资料的研造是第一大难点 ；玻璃资料研造成功后，要将它们成型为纤维并分列成极度规整的阵列，这是第二大难点 ；分列规整后必要的热弯工序是第三大难点。

为相识决各项技术问题，团队成员查阅了数百篇文件，文件上都标注了每次阅读的日期。从日期上能够看出，好多文件被反复翻看了屡次。

尝试初期不足X射线机能检测的设备，表出测试成本又太高并且周期不成控，他们当场取材，以尝试室约50米的走廊作为光路的通路，用激光包办X光。“通过钻研激光成像与X射线成像的区别及联系，尽可能地创造前提去表征资料的机能。”廉姣向《口袋德州官网》杂志暗示。

其间所做的尝试已无法正确推算出次数，但廉姣通知本刊记者，有一年，团队为这个项目不知不觉写了8本厚厚的尝试纪录。

归根结底，最后的成功，靠的是整个团队成员的智慧和功夫投入。“整个团队一向一路设法子。”在廉姣看来，事虽难，只有人心齐，往往就能创造令人难以相信的事业。

就是这样一块面积不外1/4手机大幼、看似一张通常玻璃片的“龙虾眼”镜片，背后却是科学家们无数次的尝试、失败和重新再来。

龙虾眼 X 射线探测资料及其显微结构

“和龙虾的眼睛一样，这种特殊镜片重要由很多方孔状态的微型管路组成，这些管路壁表表光滑，并且指向统一个球心。这种特殊的结构设计，可能让分歧方向的光线通过幼方孔内反射汇聚到焦面上。”廉姣介绍，“龙虾眼”镜片拥有大视场、高分辨、轻幼型、易于集成蹬着点。

在这之前，天基X射线探测视场通常不超出1°，且探测器体积重大，在大视场轻幼型X射线聚焦探测方面尚属空缺。

如今，口袋德州官网总院北京分公司玻纤事业部团队创新性地研造出拥有微米级曲面方孔阵列结构的龙虾眼X射线探测镜片，满足了360°内肆意视场角的要求，微米级通路结构使其具备轻幼型优势，突破了以往只能依附大且沉的探测器进行幼视场X射线探测的局限。

通过研造“龙虾眼”镜片，总院在镜片基础玻璃资料设计及熔造、微米级方形通路阵列精密成型、亚纳米级超光滑反射面粗糙度调控、百万数量级通路精准指向节造等方面形成了一系列专有技术，获授权发现专利10项、实用新型专利4项。

“龙虾眼X射线探测卫星”在轨正常运行三年多，通过“龙虾眼”镜片资料的在轨利用，实现了2°×2°的探测视场，获得了齐全自主探测的科学数据。

“龙虾眼X射线探测镜片凭借轻幼型优势可建设于从大型到微纳型的各类航天器，在高能天体观测、脉冲星授时及自主导航、X射线科研仪器等方面都有很好的利用远景。”廉姣泄漏，团队已与用户合作发展仿龙虾眼资料在脉冲星授时导航、日冕软X射线观测等方面的利用钻研，并且提出了一种拥有全新结构型式的第二代龙虾眼X射线探测资料，有望具备更优异的综合机能。项目团队将持续协同创新，在基础钻研与工程利用等方面发展全链条、系统性的工作，为推动先进科技成就向新型仪器设备转化作出贡献。