太阳成集团tyc234cc◈◈,夜景拍摄◈◈,太阳成集团◈◈,澳门太阳城◈◈,投影原理◈◈,“仰观宇宙之大◈◈,俯察品类之盛◈◈。”面对浩瀚广袤的宇宙◈◈,令人类总有无限遐思◈◈:人类怎样奔月?火星上是否存在生命?太阳系的其他小天体上藏着哪些秘密?
“深空探测是人类航天活动的重要组成部分◈◈,常指对月球及月球以远空间的探测活动◈◈。”北京理工大学宇航学院教授崔平远表示◈◈,这是人类了解宇宙◈◈、认识太阳系◈◈、探索地球形成与演变的重要途径◈◈。
从1999年的意外结缘算起◈◈,崔平远已在深空探测领域耕耘20余年◈◈,带领团队取得多项突破性成就美艳都市◈◈。我国航天事业走向深空的每一步◈◈,都有他的身影◈◈。
“21世纪将是世界航天活动蓬勃发展的新世纪◈◈。”1999年◈◈,中国工程院院士◈◈、时任国家航天局局长的栾恩杰访问欧洲后◈◈,勾勒出“大航天”的新蓝图——将空间技术◈◈、空间应用和空间科学统一纳入国家航天发展规划体系◈◈。
“当时◈◈,欧洲正在论证实施‘智慧-1号’月球探测任务和‘罗塞塔’彗星探测任务◈◈,而国内航天的注意力还在运载火箭和人造卫星上◈◈。”崔平远回忆道◈◈,深空探测作为一个极具挑战性的前沿领域◈◈,吸引着全球目光◈◈,而我国在该领域却近乎一片空白◈◈。
我国不能错过这场探索浪潮◈◈。栾恩杰思考良久◈◈,决定着手部署我国深空探测领域首个研究任务——“远程空间非合作性飞行体的会合与附着问题研究”◈◈。
栾恩杰将目光投向了哈尔滨工业大学◈◈。时任哈尔滨工业大学校长杨士勤和科技处处长张华左思右想◈◈,决定让留学归来的崔平远试一试◈◈。
“国内深空探测是全新的方向太阳成集团网站◈◈。当时我刚刚留学回来◈◈,还没接手具体的科研项目◈◈,大家可能知道我做事情比较认真◈◈。”崔平远笑了笑◈◈,“我那会儿不知道什么是深空探测◈◈,也挺好奇◈◈。这样的任务对年轻人来说是难得的机会◈◈,我就接下了太阳成集团网站◈◈。”
1999年10月◈◈,崔平远带着两名博士生到北京汇报工作◈◈。不过美艳都市◈◈,说是汇报◈◈,实际他们三人对深空探测一无所知◈◈。“不知道深空探测是什么◈◈、该怎么做◈◈,我们只能提前两天赶到北京‘扫扫盲’◈◈。”崔平远说◈◈。
忆及20多年前的科研启程◈◈,崔平远说◈◈:“小天体分两类◈◈,分别是小行星和彗星◈◈,质量小◈◈,引力更小◈◈,怎样在复杂的空间环境中太阳成集团网站◈◈,实现对非合作目标的可靠附着太阳成集团网站◈◈,是最大难题◈◈。”
1998年◈◈,美国宇航局发射深空1号探测器◈◈,旨在验证未来深空探测所需的12项空间技术◈◈。崔平远敏锐捕捉到了机会◈◈,自动控制专业出身的他◈◈,决定从自己最熟悉的领域切入◈◈。
“我们结合自身需要◈◈,确定了深空探测任务的轨道设计◈◈、自主导航和自主管理三个方向◈◈。”崔平远说◈◈,找到切入点后◈◈,他和团队开始了为期两年的攻关◈◈,终于啃下了这块“硬骨头”◈◈。
2002年◈◈,北京航空航天大学的一处平房里◈◈,该项目顺利通过成果鉴定◈◈。自此◈◈,我国迈出了深空探测领域关键的第一步◈◈。
近年来◈◈,我国深空探测的脚步从未停止太阳成集团网站◈◈。月球◈◈、火星◈◈、小天体……深空探测向深向远的每一步◈◈,崔平远从未缺席◈◈。
2011年◈◈,崔平远接到一项新任务◈◈。“‘嫦娥二号’完成主要任务后◈◈,利用剩余燃料从月球出发◈◈,对日地拉格朗日L2点和小行星进行探测◈◈。”崔平远告诉记者◈◈,他和团队负责确定探测目标小行星和设计任务轨道的重任◈◈,“从月球飞往L2点和从L2点出发探测小行星◈◈,都是国际首次◈◈,几乎没有可供我们参考的设计和飞行经验”◈◈。
此外◈◈,“嫦娥二号”还面临着燃料有限◈◈、月球出发◈◈、测控能力有限等严苛工程约束问题◈◈。如何在实现测控◈◈、交会和任务时间约束的基础上◈◈,搜选到有价值且适合任务目标的小行星◈◈,并设计出近距离飞越轨道?
这可愁坏了崔平远团队◈◈。他们尝试了很多方法◈◈,发现无论是从月球出发◈◈,还是从L2点出发◈◈,都难免受到严重的引力摄动干扰◈◈。
“我突然想到一句大白话◈◈,叫‘两头堵’◈◈。干脆就两边一起出发◈◈,在中间碰面◈◈,这样可能减少误差◈◈。”想到绞尽脑汁设计方案的日夜◈◈,崔平远忍俊不禁◈◈,设计了从月球飞往L2点的轨迹◈◈,面对所剩不多的燃料◈◈,必须找到适合在1500万公里内实现飞越探测任务的小行星◈◈。
“后来◈◈,我干脆决定找找‘藏’起来的小行星◈◈。”崔平远口中的“藏”◈◈,是指利用天体借力机制太阳成集团网站◈◈,进一步扩大可探测目标小行星的搜选范围◈◈。功夫不负有心人◈◈,终于崔平远团队在60余万颗小行星库中◈◈,找到“嫦娥二号”的“最佳拍档”——4179号图塔蒂斯◈◈。
在该项目中◈◈,崔平远团队创建了能量约束下的目标天体可接近评价方法◈◈,提出“多节点变尺度”流形管美艳都市◈◈,直接支撑了“嫦娥二号”拓展任务获得圆满成功◈◈,实现了国际上首次从月球出发到L2点◈◈、从L2点出发探测小行星的任务◈◈。
月球之外◈◈,崔平远团队还迈出了探索火星的重要步伐美艳都市◈◈。由于地球与火星距离在5500万到4亿公里之间◈◈,而探测器着陆火星过程仅数分钟◈◈,国际上将其称为“恐怖七分钟”◈◈。
作为国家“973”计划“行星表面精确着陆导航与制导控制问题研究”项目的首席科学家◈◈,崔平远说◈◈:“我们攻克了大气进入轨迹抗扰设计与跟踪制导◈◈、着陆过程的相对导航与稳健避障制导等核心技术◈◈。”为“天问一号”一次性完成火星环绕◈◈、着陆和巡视三大目标提供助力美艳都市◈◈,崔平远兴奋万分◈◈:“这在人类火星探测史上是绝无仅有的◈◈,标志着我国在行星探测领域已跨入世界先进行列◈◈。”
“小天体是太阳系的‘活化石’◈◈,也是深空探测活动的另一类重点目标◈◈。”崔平远告诉记者◈◈,小天体探测在揭示太阳系的形成演化与生命起源等方面意义重大◈◈,“不过◈◈,小天体表面‘附着’一直是个难点”◈◈。
为什么“附着”是一项工程实现的难题?崔平远解释说◈◈,由于小天体引力微弱太阳成集团网站◈◈、形貌不规则◈◈,探测器在附着时极易倾覆反弹◈◈。
“虽然其他国家已实施了多次小天体着陆任务◈◈,但都是‘蜻蜓点水’◈◈、一触即走◈◈,或者出现了倾覆反弹◈◈,均未实现稳健附着◈◈。”崔平远告诉记者◈◈。原本探测器在着陆小天体时◈◈,会以一定的速度和姿态直接撞击或接触小天体表面◈◈,通过自身的结构强度和设计承受着陆的冲击力◈◈,崔平远团队将这类“硬碰硬”的方式称作“刚性着陆”◈◈。为避免此类问题发生◈◈,他们开始摸索智能柔性附着技术◈◈。
“我们很难定义智能柔性材料的具体坐标◈◈,但可以创建一个等效面◈◈,并找到其中一个稳定的三角结构◈◈,放上三个钢块◈◈,实现局部的刚性◈◈。”崔平远说◈◈,这一“柔中带刚”的技术开创了弱引力小天体柔性附着的全新方向◈◈,也推动了我国小天体稳健附着技术的原创性研究◈◈。
1999年与深空探测结缘之时◈◈,崔平远的首个任务对象便是小天体◈◈。“从当时的一张白纸◈◈,到现在我国深空探测事业蓬勃发展并取得诸多原创成果◈◈,离不开航天人的拼搏◈◈。”崔平远感慨道◈◈,我国深空探测从“跟跑”到“并跑”◈◈,已经达到世界前沿水平◈◈,但依旧面对诸多全新挑战◈◈。
从工程角度看◈◈,如何才能发现更多天体◈◈,成为进一步发展亟待解决的关键问题◈◈。崔平远表示◈◈,“尽管FAST(500米口径球面射电望远镜)的建设提高了我国小天体搜寻方面的发现率◈◈,但地面观测手段仍需进一步提升◈◈。”
同时◈◈,人工智能技术的快速发展也为深空探测提供了新手段◈◈。“深空探测是人工智能技术应用的一大重点领域◈◈,距离地面越远◈◈,信号的延迟越大◈◈,对自主导航和管理的要求就越高◈◈。”崔平远说◈◈,人工智能技术则为破解这一难题提供了“及时雨”◈◈。
“一项新技术从应用到成熟◈◈,一般需要一二十年◈◈。”崔平远郑重地说◈◈,“因此◈◈,要想让人工智能在深空探测领域发挥更大价值◈◈,未来10年非常关键太阳成集团网站◈◈。”
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