探火之路不简单——我国首次火星探测任务还要迈过几道关?
我国首次火星探测任务要一次性实现“环绕、着陆、巡视探测”三大任务,这在世界航天史上前所未有,难度和挑战也非比寻常。目前,“天问一号”已经在距离地球数百万公里之遥的奔火轨道上,极速前进,探测器各项功能及运行情况良好。探火之路,旅途漫漫,在奔向火星的路途上,“天问一号”究竟会面临哪些难点和风险呢?

探火之路不简单——我国首次火星探测任务还要迈过几道关?

来源:新华社2020-07-28

新华社北京7月27日电题:探火之路不简单——我国首次火星探测任务还要迈过几道关?

新华社记者胡喆

我国首次火星探测任务要一次性实现“环绕、着陆、巡视探测”三大任务,这在世界航天史上前所未有,难度和挑战也非比寻常。目前,“天问一号”已经在距离地球数百万公里之遥的奔火轨道上,极速前进,探测器各项功能及运行情况良好。探火之路,旅途漫漫,在奔向火星的路途上,“天问一号”究竟会面临哪些难点和风险呢?

难关一:任务起点高、技术跨度大

截至今年6月底,世界各国举行了40余次火星探测活动,但任务成功概率只有50%左右。由此可见,火星探测任务本身固有的风险非常大。

专家介绍,此次我国火星探测任务的发射规模非常大,着陆有效质量仅次于美国的“好奇号”,环火探测与国际水平相当;探测器研制中,关联性异常复杂;首次地外有大气天体进入面临诸多技术挑战,比如在轨道、气动、防热、大帆面降落伞等近十个方面,在设计上都要实现新的技术突破和跨越。

难关二:基础数据少、不确定性大

面对遥远而未知的星球,“天问一号”奔赴火星的旅程中不可避免地要经受新环境的考验。现有掌握的资料显示,火星上稀薄大气、风场、尘暴、火面地形地貌等,基础数据非常少,而且不确定性大,崭新的行星际空间环境使得原本风险极高的探测任务难上加难;而最远长达4亿公里的距离以及超远距离带来的通信延时等问题同样约束着探测器的发挥,探测器要求有非常强的自主能力。

此外,火星成功进入和着陆、测控通信,火星车能源、热控、火面移动等一系列设计难题,也给探测器研制带来方方面面的巨大挑战和不确定性。

难关三:关键技术多、攻关难度大

在此次火星探测任务中,关键性、唯一性且不可逆的环节非常多,如近火捕获制动、器器分离、进入/下降/着陆、火星车释放分离等关键技术多。

“我们这次火星探测任务最核心、最难的地方,就是探测器进入火星大气后气动外形和降落伞减速的过程,只有一次机会,必须确保成功。”中国航天科技集团五院火星探测器总设计师孙泽洲说,对此,研制团队专门设计了全新气动外形、新型降落伞等,这些关键技术攻关难度极大。

难关四:验证任务重、试验难度大

“天问一号”火星探测器上有很多新技术是原来卫星或者探测器没有使用过的。为了确保探测器可靠性,研制团队开展了大量试验验证,验证任务极其繁重。

中国航天科技集团五院深空探测领域的专家告诉记者,这些专项试验不但试验方法、方案确定难,而且火星环境模拟、试验实施、试验结果判定等难度也很大;此外,试验验证的充分性、有效性、覆盖性以及试验仿真验证的难度也极大。

多重困难叠加并没有吓退火星探测研制团队,设计师们争分夺秒地开展了大量试验验证和各项任务准备工作,为“天问一号”探火之旅铺平了道路。

难关五:研制周期紧、进度风险大

我国火星探测起步较晚,所以从任务立项伊始,研制团队就在追赶中不断前行。2016年初,探火任务正式批复立项;2016年7月,火星探测器研制转入初样;2016年底,探测器完成全部关键技术攻关和设计……此后,研制团队一路马不停蹄,在短短4年多时间内完成了从产品研制验证到待命出厂再到按计划发射的全部流程。

此外,火星探测任务属于我国航天重大工程,“集中力量办大事”是我们的制度优势,但参研单位多达几百家,多线并行、多地并进、多种状态流程并行,也带来一系列问题和挑战,协调管理难度较高。

“中国的火星探测任务要一次实现绕、落、巡目标,这在世界上从来没有哪个国家一次同时实现,任务难度非常大。但正因为有压力,才能有动力,才能最终实现真正的突破。”孙泽洲说。(完)

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探火之路不简单——我国首次火星探测任务还要迈过几道关?

2020-07-28 07:24:21 来源: 0 条评论

新华社北京7月27日电题:探火之路不简单——我国首次火星探测任务还要迈过几道关?

新华社记者胡喆

我国首次火星探测任务要一次性实现“环绕、着陆、巡视探测”三大任务,这在世界航天史上前所未有,难度和挑战也非比寻常。目前,“天问一号”已经在距离地球数百万公里之遥的奔火轨道上,极速前进,探测器各项功能及运行情况良好。探火之路,旅途漫漫,在奔向火星的路途上,“天问一号”究竟会面临哪些难点和风险呢?

难关一:任务起点高、技术跨度大

截至今年6月底,世界各国举行了40余次火星探测活动,但任务成功概率只有50%左右。由此可见,火星探测任务本身固有的风险非常大。

专家介绍,此次我国火星探测任务的发射规模非常大,着陆有效质量仅次于美国的“好奇号”,环火探测与国际水平相当;探测器研制中,关联性异常复杂;首次地外有大气天体进入面临诸多技术挑战,比如在轨道、气动、防热、大帆面降落伞等近十个方面,在设计上都要实现新的技术突破和跨越。

难关二:基础数据少、不确定性大

面对遥远而未知的星球,“天问一号”奔赴火星的旅程中不可避免地要经受新环境的考验。现有掌握的资料显示,火星上稀薄大气、风场、尘暴、火面地形地貌等,基础数据非常少,而且不确定性大,崭新的行星际空间环境使得原本风险极高的探测任务难上加难;而最远长达4亿公里的距离以及超远距离带来的通信延时等问题同样约束着探测器的发挥,探测器要求有非常强的自主能力。

此外,火星成功进入和着陆、测控通信,火星车能源、热控、火面移动等一系列设计难题,也给探测器研制带来方方面面的巨大挑战和不确定性。

难关三:关键技术多、攻关难度大

在此次火星探测任务中,关键性、唯一性且不可逆的环节非常多,如近火捕获制动、器器分离、进入/下降/着陆、火星车释放分离等关键技术多。

“我们这次火星探测任务最核心、最难的地方,就是探测器进入火星大气后气动外形和降落伞减速的过程,只有一次机会,必须确保成功。”中国航天科技集团五院火星探测器总设计师孙泽洲说,对此,研制团队专门设计了全新气动外形、新型降落伞等,这些关键技术攻关难度极大。

难关四:验证任务重、试验难度大

“天问一号”火星探测器上有很多新技术是原来卫星或者探测器没有使用过的。为了确保探测器可靠性,研制团队开展了大量试验验证,验证任务极其繁重。

中国航天科技集团五院深空探测领域的专家告诉记者,这些专项试验不但试验方法、方案确定难,而且火星环境模拟、试验实施、试验结果判定等难度也很大;此外,试验验证的充分性、有效性、覆盖性以及试验仿真验证的难度也极大。

多重困难叠加并没有吓退火星探测研制团队,设计师们争分夺秒地开展了大量试验验证和各项任务准备工作,为“天问一号”探火之旅铺平了道路。

难关五:研制周期紧、进度风险大

我国火星探测起步较晚,所以从任务立项伊始,研制团队就在追赶中不断前行。2016年初,探火任务正式批复立项;2016年7月,火星探测器研制转入初样;2016年底,探测器完成全部关键技术攻关和设计……此后,研制团队一路马不停蹄,在短短4年多时间内完成了从产品研制验证到待命出厂再到按计划发射的全部流程。

此外,火星探测任务属于我国航天重大工程,“集中力量办大事”是我们的制度优势,但参研单位多达几百家,多线并行、多地并进、多种状态流程并行,也带来一系列问题和挑战,协调管理难度较高。

“中国的火星探测任务要一次实现绕、落、巡目标,这在世界上从来没有哪个国家一次同时实现,任务难度非常大。但正因为有压力,才能有动力,才能最终实现真正的突破。”孙泽洲说。(完)

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