“如果以天地为幕，来一场光子在空间的舞蹈，是一个有关量子卫星的科学梦想。那么，这个梦想的实现离不开卫星载荷。”
       8月16日凌晨，中国成功发射了世界第一颗“量子科学实验卫星”——墨子号，用于探索量子通信卫星的可行性，中国也将成为全球第一个实现卫星和地面之间量子通信的国家，“天地一体化”量子通信网络的初步构建逐日可待。
       量子卫星载荷，也就是卫星带上天执行任务的设备、仪器和分系统，由中科院上海技术物理研究所总体研制。二十一所作为量子卫星载荷配套单位，成功研制的“高精度转角控制用无刷双通道旋变发送机”和“驱动控制用直流伺服电动机”作为分系统重要部件，跟随“墨子号”穿越大气层，步入广袤宇宙，谱写航天新乐章。
       它们是“眼睛”和“手臂”，缺一不可，无法分割
       量子卫星载荷包括我国自主研发的“四种装备”——量子密钥通信机、量子纠缠发射机、量子纠缠源、量子试验控制与处理机。在前两种装备的光学扫描分系统中，二十一所研制的“高精度转角控制用无刷双通道旋变发送机”和“驱动用的无刷直流伺服电动机”给系统提供了强有力的支撑。
       无刷双通道旋变发送机就像系统的眼睛，随时监测和反馈秒级精度的角位置信号；无刷直流伺服电动机就像系统的手臂，根据接收到的角位置信号，平稳准确地将驱动光学平台转动到指定的位置，实现“眼睛”和“手臂”的协同工作，保证了光学扫描分系统可靠精准的运转。
      科研是一个系统工程，每个人都是必不可少的螺丝钉
       承担此次研发任务的是二十一所电机事业部旋变组和无刷同步组两个年轻的技术团队，平均年龄只有30多岁。无刷双通道旋变发送机项目负责人杜婉婷告诉我们，“高精度、高可靠性、高环境适应能力是军用电机必备的技术要求，此类任务对她们来说已是日常工作中的一部分。随着整机产品的不断智能化，配套产品的技术需求也在不断提升，特别是对于航天用产品，在精度和可靠性方面较常规产品更高。”近年来，随着型谱任务越来越繁重，加上研制周期短，科研任务日益艰巨，但在各部门的协同配合下，二十一所各类项目都能实现高可靠、高质量地交付。
       科研是一个系统工程，每个人都是必不可少的螺丝钉。设计人员考虑的是“怎么设计”，工艺人员考虑的是“怎么实现”。设计不是啃书本，设计人员需要胸怀运筹帷幄的气度和能力。工艺人员要严谨而又不失灵活，具备随机应变解决实际问题的能力。
       所谓“失之毫厘，谬以千里”，每一个设计参数的微小变动都会对设计结果产生颠覆性的影响。在项目研发设计环节，二十一所的年轻设计师们综合考虑每一个细节因素，结合仿真模拟，利用计算软件进行优化设计，对数百个计算参数和公式进行逐一校核，反复调试，力争使设计指标和实际测试指标之间的误差最小化。
       完成了设计阶段，就轮到工艺工装和制造团队大显身手了。在电机产品的初样制造环节，工艺师和一线工人师傅们针对如何避免“薄环形”结构的旋变在加工中受力变形过大的问题进行多次研究，优化工艺设计，完善加工流程，反复试验，不断改进，从设计定型到生产定型积累了宝贵的实践经验。
        为了提高整机的高可靠性，用户在产品检测环节提出了秒级精度的要求。传统的人工取点检测具有检测流程灵活、指标偏差便于分析的优势，但是在检测任务重、检测取点多、检测周期长的情况下，如何提高检测效率就成为检测团队亟待解决的问题。功夫不负有心人，经过设计和检测部门的共同努力，自动转台的开发和应用极大地缩短了单台电机的检测时间，从而缩短了量子卫星用配套产品的检测周期，保证了研制产品的按时交付。
       不忘初心和使命，助力更多的“墨子号”遨游太空
        “墨子号”是中国科学院空间科学先导专项首批实验卫星之一。已经建立起来的北京、济南、合肥、上海四个量子通信城域网，将在量子可信中继服务器的帮助下，通过光纤串联起来，构成量子通信的“京沪干线”。未来还将会在每个城市中建设光学天线接收卫星的信号。随着“墨子号”的顺利升空，地面的“京沪干线”与空间的量子卫星共同构成了覆盖全球的广域网络，充分利用卫星覆盖的广域性和光纤入户的便利性，从而真正实现“天地一体化”的量子通信。作为“墨子号”项目的协作单位，能助力我国填补这一领域的空白，二十一所的年轻科技人员们感到无比光荣和自豪。
       多年来，作为国家重大工程项目关重件产品配套单位，二十一所的科技工作者们始终不忘自己的责任和使命，攻坚克难，不断创新，成功为“天宫一号”、“神州飞船”、“探月工程”等重大项目实现配套研制工作，并立志为实现“中国梦、航天梦”做出自己的贡献。（二十一所）