【中國科學報】崔平遠:深空探測,不斷創造“中國距離”
發布日期:2017-09-04 供稿:崔平遠 中國科學報 編輯:辛嘉洋 審核:王征 閱讀次數:
原文標題:深空探測,不斷創造“中國距離”
中華民族是最早仰望星空的民族之一,“嫦娥奔月”的美麗傳說代表了人類對浩瀚宇宙的無限遐想。進入新千年,《中國的航天》白皮書正式提出“開展以月球探測為主的深空探測的預先研究”和“開展有特色的深空探測和研究”,自此,中華民族的“奔月”夢想逐步變為現實。黨的十八大以來,中國進入由航天大國向航天強國發展的關鍵時期,“嫦娥一號”“嫦娥二號”“嫦娥三號”相繼發射成功,火星“繞落巡”任務正式啟動,標志著我國深空探測技術進入世界前列。
月球是人類邁向深空的第一站。月球探測分為“探、登、駐(?。比A段,中國的探月工程正在按“繞、落、回”三步實施。2007年10月,我國首顆月球探測衛星“嫦娥一號”發射成功,從此拉開了中國深空探測活動的帷幕,也標志著我國成為具有深空探測能力的國家?!版隙鸲枴弊鳛椤版隙鹨惶枴钡逆⒚眯呛驮虑蛱綔y二期工程的先導星,于2010年10月成功發射。此任務實施過程中,解決了“復雜約束、敏感攝動、低能量轉移”這一世界性軌道設計難題,使我國成為世界上第三個實現日地L2點探測、第四個實現小天體探測的國家,在我國深空探測史上寫下了濃墨重彩的一筆。承載著國人的登月夢想,“嫦娥三號”于2013年12月成功發射。擔負著我國航天領域迄今最復雜、難度最大的深空探測任務,“嫦娥三號”完美實現了從動力下降到兩器分離的一系列高難度動作,生動詮釋了我國深空探測自主創新、銳意進取的精神。
作為“嫦娥”家族的六姐妹,“一、二、三”號任務的順利實施,為“四、五、六”號任務的再創新奠定了堅實基礎。承載返回任務的“嫦娥五號”,作為我國月球探測工程第三階段的首發星,實施“繞、落、回”計劃的第三步,將在月面采集2千克的月球樣品帶回地球。
計劃于2018年發射的“嫦娥四號”中繼星和探測器,將實施世界首次月球背面探測任務;2020年左右發射的“嫦娥六號”探測器,將實施月球背面采樣返回任務。月球背面地形更復雜,隕石坑更多。要找到既有研究價值又適合著陸的地點,進行區域性詳查和精查十分重要。月球背面對研究月球的起源和演變、調查月球地質和資源情況有重要作用,同時不受來自地球的無線電波干擾,是建造科研基地的理想圣地。
“嫦娥工程”作為中國航天事業的里程碑之一,既是中國航天技術發展的必然結果,也為人類探索宇宙奧秘增添了新的活力。
火星這顆令人玩味的紅色星球,一直牽動著人類探測的目光和發現的夙愿?;蛟S在多年后,火星會成為人類的“第二家園”。
2016年,我國正式實施火星探測計劃?;鹦翘綔y將分為“繞落巡”和“采樣回”兩個階段。計劃于2020年擇機發射的首顆火星探測器,將實現“繞落巡”一期工程目標。從人類火星探測的歷史看,環繞探測是著陸和巡視的先期工程,環繞探測和著陸巡視任務一次性實施的難度極大,我國首次任務以“繞、落、巡”為目標,將成為世界火星探測史上的先例。
火星雖是距離地球最近的外行星,相比月球,探測火星仍有許多新的技術難點,包括大時延測量與控制技術、全自主管理與導航技術、高速大氣進入技術等。為實施中國的火星探測計劃,國家“863”計劃在“十一五”期間設立了重大項目,開展火星探測器總體技術、自主導航技術、機構結構技術、大氣進入技術等專項研究;“973”計劃于“十二五”期間支持了兩個深空探測領域的綜合交叉項目,重點開展“火星精確著陸自主導航與制導控制、探測器巡航飛行高精度自主導航”等關鍵技術研究。
在“863”和“973”計劃的支持下,我國突破了火星表面復雜形貌時空表征與識別、多尺度信息優化自主導航等前沿技術,研制了火星精確著陸導航與制導控制綜合仿真系統,為火星探測工程立項提供了技術支撐。
伴隨著“深空探測”列入國家“科技創新2030——重大科技項目”和火星探測“繞落巡”工程任務的實施,中國深空探測事業迎來了新的歷史機遇。
面對祖國的召喚、人民的期盼,中國航天人將在十年探月工程實踐的基礎上,創造一個又一個深空探測的“中國距離”,為向更遠深空邁進、為建設航天強國、為實現中華民族偉大復興的中國夢與航天夢作出新的重大貢獻。
(作者系北京理工大學教授、“深空973”項目首席科學家)
(文章來源:《中國科學報》2017年9月4日01版 科觀中國欄目)
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