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中国月球探测技术处于世界先进行列,2020年或将在火星上开创

日期:2019-10-23 00:14:06    阅读次数:3225    保护视力色:       
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从“东风-1”到“东方红-1”,从“神舟”到“天宫”,从月球到火星,从航天国家到航天国家...《北京日报》客户今天发表了一篇名为《人民》的科技专题文章,庆祝新中国成立70周年。让我们回放历史上那些被科技之光照亮的时刻,并在全国重温那些激动人心的时刻。

2004年,中国正式启动嫦娥探月工程,该工程分为绕月、落月和返月三个步骤。2019年1月3日,嫦娥四号实现了人类探测器在月球背面的首次软着陆。在月球探索领域,中国已成为世界先进国家之一,为人类和平探索和利用月球做出了新的贡献。

中国将在未来进行更令人激动的深空探测,如火星探测,并以坚定的步伐从太空强国向太空强国迈进。

▲中国火星探测器外部设计配置图。国家测绘局

故事

月亮在附近,火星在远处。

孙泽州的头发很短,他的眼睛明亮而英勇。嫦娥四号探测器的总设计师在与人交谈时快速、清晰。

“每次我看到月球,我都认为中国的探测器在月球上留下了永久的印记。嫦娥四号成为第一艘在月球背面软着陆的航天器。我很自豪能成为这个任务的一员。”孙泽周说道。

20世纪90年代中国开始展示嫦娥一号时,中国只有一个支持近地卫星的TT&C网络,如何实现地球和月球之间38万公里的TT&C仍然是一个难题。研究TT&C和通信的孙泽周参加了月球探测队。

“1996年,当我第一次听到老专家谈论月球探索时,我觉得月球仍然是一个非常遥远的目标。”孙泽州说道。

今天,在一个晴朗的夜晚,孙泽州更多地看着天幕上的红色火星。“38万公里对我们来说并不远。我认为现在4亿公里是一个令人头痛的问题。”孙泽洲笑着指出,他的团队正在进行火星探测器的研发。

中国计划在2020年发射火星探测器,一次性完成火星的“轨道、坠落和旅行”。这种形式的检测在任何国家都没有实现。孙泽周说,这反映了中国在发展空间技术方面的“开拓精神”,但他承认这非常困难。

火星探索对中国航天工程师来说是一个全新的挑战。他们需要解决地面火灾和如何登陆火星之间的远程测控通信问题。自20世纪60年代以来,国际上已经执行了40多次火星探测任务,成功率约为一半。

孙泽州最担心的是火星的大气层。“当我们研究如何登陆月球时,我们认为如果月球有一点大气层会很好。我们不得不完全依靠探测器来运载推进剂,发射总重量不到4吨,三分之二的区域充满了推进剂。然而,当我们开始开发火星探测器时,发现那里有大气层也是非常麻烦的。虽然没有必要带这么多推进剂,但火星大气的不确定性带来了比没有大气更复杂的问题,有些事情取决于运气。”他用了一系列“非常麻烦”的词来描述火星探测器开发过程中遇到的困难。

但是他和他的团队勇敢地迎接了挑战。"正是由于压力,技术进步才得以实现."孙泽周说,“当我们的探测器到达火星时,我们将再次成长。”

从向他们学习到向我们学习

39岁的李飞从小就梦想着太空。在天津大学学习机器人技术后,他于2009年加入中国航天科技股份有限公司第五研究院,成为嫦娥三号和嫦娥四号团队的骨干。

“我们的探测器可以理解为机器人。嫦娥四号的能量下降是完全自主的。它可以识别和判断月球表面的障碍物,并在安全的着陆区着陆。这和机器人非常相似。在未来的深空探测中,特别是在更遥远的火星、木星、冥王星等地,通信时间越来越长,需要更多的智能机器人。”李飞说。

当研究小组在北京郊区对着陆器进行悬停测试时,那是一个寒冷的冬天,因为仪器必须在低温下工作,测试都在清晨进行。研究人员每天3点起床做实验,并且必须在白天分析数据,这持续了一个月,非常困难。

李飞说,中国探测器登月的制导和导航控制技术是世界领先的技术,尤其是悬停避障技术,震惊了国际社会。中国是第一个实现探测器自主悬停避障的国家。一位俄罗斯同事曾告诉李飞,他们已经观察了嫦娥三号的整个着陆过程一百次,以研究中国是如何做到的。“事实上,我们已经无数次研究过苏联的月球探测任务,现在他们正在向我们学习。”

“深空探测最大的乐趣是探索未知。它可以为中国和全人类的科技发展做出贡献。这是最吸引我的地方。”李飞说。

孙泽周说:“深空探测是一项高风险的任务。我们不能停止深空探索。前方总是有新的挑战,但这就是深空探测的魅力。如果我们只是毫无挑战地重复同样的事情很多年,我们将失去探索的意义。”

“在我们登陆火星后,我们可能仍然认为木星离我们还很远,但是随着中国深空探测的继续推进,木星会离我们越来越近。”

“世界上最幸福的人”

孙泽周和他的许多团队参与了月球探索和火星探索。这种机会在世界上是罕见的。他们觉得自己是“世界上最幸福的人”。

孙泽周被任命为嫦娥三号探测器首席设计师时,年仅37岁,是当时中国航天系统最年轻的首席设计师。然而,中国科研团队(如月球探索、载人航天和北斗导航)骨干的平均年龄才30岁出头。

他说,像中国许多年轻有才华的工程师一样,他已经赶上了中国的快速发展。中国航天事业在过去十年的快速发展为年轻人创造了良好的条件和舞台。“我们很幸运,个人的成长时期与航天工业的高速发展阶段同步,而且有更多的机会和压力来促进我们的成长。”

玉兔2热控子系统的总设计师陈建新说:“作为新一代太空人,我们已经掌握了更强大的设计工具。我们希望我们不仅能继承前人,还能突破自我,从事更具创新性的工作。”

“去月球背面就像爬一座无人踏足的山。征服未知是神秘的。我希望我们的月球车能有新的发现,给人类带来飞行发展。”陈建新说。

尽管中国在航天领域的成就与美国和俄罗斯相比还有相当大的差距,但中国年轻的航天人才却令美国和俄罗斯航天界羡慕不已。中国第一位月球探测项目总设计师孙家东曾经说过,这些年轻人将把中国航天工业带入一个黄金时代。

★文件★

嫦娥一号

2007年10月24日,中国第一枚月球探测器嫦娥一号在西昌卫星发射中心由长征3A运载火箭发射升空,使中国成为世界上第五个自行研制和发射月球探测器的国家。它绘制了中国第一张全月三维地图,开启了中国深空探测的新时代。

嫦娥二号

2010年10月1日,发射的嫦娥二号获得了分辨率超过10米的月球表面三维图像。它还拍摄了月球彩虹湾区的部分图像,彩虹湾区是嫦娥三号预选着陆区。

嫦娥三号

2013年12月2日,成功发射的嫦娥三号(Chang 'e-3)于当月14日登陆月球雨海西北部,成为继美国和苏联之后第三个实现月球软着陆的国家。嫦娥三号包括着陆器和玉兔月球车,它们已经完成了科学探索和其他预定的“观察天空、地球和月亮”的任务。

嫦娥4号

2018年5月21日,中国发射嫦娥4号中继星魁桥,为嫦娥4号登月提供中继通信支持。嫦娥四号探测器于2018年12月8日发射,并于2019年1月3日成功降落在月球背面南极艾特肯盆地的冯卡门陨石坑(Von Kamen crater),成为月球背面软着陆和巡逻探测的第一艘航天器。

(原标题:从月球到火星的深空探测)

资料来源:北京晚报

作者:于飞

编辑:孟洋

过程编辑:王宏伟

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