“天问一号”成功着陆火星,青科大助力中国航天再创辉煌!
“天问一号”成功着陆火星,青科大助力中国航天再创辉煌!
2021年5月15日,中国首个火星探测器“天问一号”成功着陆火星乌托邦平原南部预选着陆区,标志着中国成为继美国之后第二个实现火星软着陆的国家。这一壮举的背后,凝聚着无数科研人员的心血与智慧,其中,青岛科技大学(以下简称“青科大”)自主导航与智能控制研究所团队发挥了关键作用。
“天问一号”:中国火星探测的里程碑
“天问一号”任务是中国首次自主火星探测任务,也是全球首个通过一次发射实现“环绕、着陆、巡视”三大目标的火星探测任务。探测器由长征五号遥四火箭发射升空,火箭速度达到第二宇宙速度11.2千米/秒,这是中国运载火箭飞行的最快速度。
火星探测器总重超过5吨,经过7个月的长途跋涉,最终到达火星附近。任务分为四个阶段:发射段、地火转移段、火星捕获段和火星停泊段。其中,着陆过程最为关键,需要在7分钟内将速度从每小时2万公里降至0,被形象地称为“恐怖7分钟”。
青科大:为“天问一号”装上“智慧大脑”
火星探测器着陆过程面临诸多挑战。火星大气环境复杂,实时高精度导航极为困难。此外,火星与地球距离遥远,探测器与地球之间的通信存在至少10多分钟的时延,这意味着,探测器在着陆阶段必须具有自主导航、控制和障碍规避能力。
青科大自主导航与智能控制研究所团队在邵巍教授的带领下,为“天问一号”探测器装上了“智慧大脑”。他们研发的自主导航系统,能够利用光学相机获取火星表面图像,精准提取陨石坑、陡坡、沟壑等星表特征作为导航路标,自主分析星表特征与导航信息,调整速度、姿态、位置等,从而实现精准着陆。
这一技术突破解决了火星着陆过程中因通信延迟导致的导航难题,确保了探测器能够安全、准确地降落在预定区域。青科大也因此成为山东省唯一参与火星探测任务的单位。
邵巍团队:深耕深空自主着陆技术
邵巍教授带领的团队在深空自主着陆技术领域持续深耕,取得了多项重要成果。他们不仅在“天问一号”任务中发挥了关键作用,还参与报送了“小天体探测与开发的智能柔性附着技术”这一宇航领域重大技术难题。
针对小天体探测任务,团队正在研究智能柔性附着技术,以解决弱引力环境下探测器附着难题。这项技术将推动小天体着陆模式从刚性到柔性的变革,为未来的小天体探测与资源开发提供重要支撑。
此外,团队还在深空自主着陆总体技术与仿真验证、信息处理与自主导航、精确制导与智能控制等方向开展深入研究,为我国深空探测任务提供了坚实的技术保障。
开拓创新,逐梦星辰
“天问一号”任务的成功,不仅标志着中国在深空探测领域迈出了重要一步,也展现了中国高校在航天科技创新中的重要作用。青科大团队的技术贡献,为后续火星探测任务积累了宝贵经验,也为我国建设航天强国注入了新的动力。
未来,随着“山东省深空自主着陆技术重点实验室”等科研平台的建设,青科大将在深空探测领域持续发力,为人类探索宇宙奥秘贡献更多中国智慧。