深空探测:不断创造“中国距离”

中华民族是最早仰望星空的民族之一,“嫦娥奔月”的美丽传说代表了人类对浩瀚宇宙的无限遐想。进入新千年,《中国的航天》白皮书正式提出“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”和“开展有特色的深空探测和研究”,自此,中华民族的“奔月”梦想逐步变为现实。党的十八大以来,中国进入由航天大国向航天强国发展的关键时期,“嫦娥一号”“嫦娥二号”“嫦娥三号”任务相继发射成功,火星“绕落巡”任务正式启动,标志着我国深空探测技术进入世界前列。

月球是人类迈向深空的第一站。月球探测分为“探、登、驻(住)”三阶段,中国的探月工程正在按“绕、落、回”三步实施。2007年10月,我国首颗月球探测卫星“嫦娥一号”发射成功,从此拉开了中国深空探测活动的帷幕,也标志着我国成为具有深空探测能力的国家。“嫦娥二号”作为“嫦娥一号”的姊妹星和月球探测二期工程的先导星,于2010年10月成功发射。此任务实施过程中,解决了“复杂约束、敏感摄动、低能量转移”这一世界性轨道设计难题,使我国成为世界上第三个实现日地L2点探测、第四个实现小天体探测的国家,在我国深空探测史上写下了浓墨重彩的一笔。承载着国人的登月梦想,“嫦娥三号”于2013年12月成功发射。作为我国航天领域迄今最复杂、难度最大的深空探测任务,“嫦娥三号”完美实现了从动力下降到两器分离的一系列高难度动作,生动诠释了我国深空探测自主创新、锐意进取的精神。

作为“嫦娥”家族的六姐妹,“一、二、三”号任务的顺利实施,为“四、五、六”号任务的再创新奠定了坚实基础。承载返回任务的“嫦娥五号”,作为我国月球探测工程第三阶段的首发星,实施“绕、落、回”计划的第三步,将在月面采集2千克的月球样品带回地球。

计划于2018年发射的“嫦娥四号”中继星和探测器,将实施世界首次月球背面探测任务;2020年左右发射的“嫦娥六号”探测器,将实施月球背面采样返回任务。月球背面地形更复杂,陨石坑更多。要找到既有研究价值又适合着陆的地点,进行区域性详查和精查十分重要。月球背面对研究月球的起源和演变、调查月球地质和资源情况有重要作用,同时不受来自地球无线电波干扰,是建造科研基地的理想圣地。

“嫦娥工程”作为中国航天事业的里程碑之一,既是中国航天技术发展的必然结果,也为人类探索宇宙奥秘增添了新的活力。

火星这颗令人玩味的红色星球,一直牵动着人类探测的目光和发现的夙愿。或许在多年后,火星会成为人类的“第二家园”。

2016年,我国正式实施火星探测计划。火星探测将分为“绕落巡”和“采样回”两个阶段。计划于2020年择机发射的首颗火星探测器,将实现“绕落巡”一期工程目标。从人类火星探测的历史看,环绕探测是着陆和巡视的先期工程,集环绕探测和着陆巡视任务一次性实施的难度极大,我国首次任务以“绕、落、巡”为目标,将成为世界火星探测史上的先例。

火星虽是距离地球最近的外行星,相比月球,探测火星仍有许多新的技术难点,包括大时延测量与控制技术、全自主管理与导航技术、高速大气进入技术等。为实施中国的火星探测计划,国家“863”计划在“十一五”期间设立了重大项目,开展火星探测器总体技术、自主导航技术、机构结构技术、大气进入技术等专项研究;“973”计划于“十二五”期间支持了两个深空探测领域的综合交叉项目,重点开展“火星精确着陆自主导航与制导控制、探测器巡航飞行高精度自主导航”等关键技术研究。

在“863”和“973”的支持下,我国突破了火星表面复杂形貌时空表征与识别、多尺度信息优化自主导航、高速大气进入精确制导与控制、天文测角测速鲁棒状态估计等前沿技术,研制了火星精确着陆导航与制导控制综合仿真系统,为火星探测工程立项提供了技术支撑。

从2007年发射首颗探月卫星,中国探月工程走过了十年的辉煌历程,“嫦娥”三姐妹先后获得国家科技进步特等奖两项、一等奖一项。同时,“十二五”期间,深空光学成像自主导航技术获得国家技术发明二等奖、深空探测任务轨道设计技术获得国家科技进步二等奖。

2016年4月,习近平总书记为首个“中国航天日”作出重要指示:“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。”伴随着“深空探测”列入国家“科技创新2030——重大科技项目”和火星探测“绕落巡”工程任务的实施,中国深空探测事业迎来了新的历史机遇。

面对祖国的召唤、人民的期盼,中国航天人将在十年探月工程实践的基础上,创造一个又一个深空探测的“中国距离”,为向更远深空迈进、为建设航天强国、为实现中华民族伟大复兴的中国梦、航天梦作出新的重大贡献。

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责任编辑:范琪
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