中科院多單位參與「天問一號」研製 突破地火數傳等關鍵技術

2020-07-24 臺海網

中新網北京7月23日電 中國首次火星探測任務「天問一號」探測器23日從海南文昌成功發射升空。記者當天從中國科學院獲悉，該所屬13家單位作為主要研製單位參與「天問一號」相關任務研製，突破地火遠距離大數據量數傳等多項關鍵技術，為「天問一號」發射任務圓滿成功發揮出不可替代的作用。

在「天問一號」任務中，中科院繼續牽頭論證提出任務科學目標與有效載荷配置方案，繼續承擔地面應用系統、有效載荷分系統、甚長基線幹涉測量(VLBI)測軌分系統和多項工程關鍵重要產品的研製任務，後續還將與國家航天局聯合組織開展科學數據應用研究。

中科院多單位參與「天問一號」研製 突破地火數傳等關鍵技術

7月23日，中國首次火星探測任務天問一號探測器成功發射。圖為長徵五號遙四火箭在中國文昌航天發射場點火升空。 駱雲飛 攝

中科院參研「天問一號」任務的13家單位，分別為國家天文臺、國家空間科學中心、上海天文臺、雲南天文臺、新疆天文臺、長春光學精密機械與物理研究所、西安光學精密機械研究所、空天信息創新研究院、光電技術研究所、上海技術物理研究所、地質與地球物理研究所、中國科學技術大學、合肥物質科學研究院固體物理研究所，突破的多項關鍵技術主要包括：地火遠距離大數據量數傳，高精度、低時延、多目標幹涉測量及定軌預報，關鍵有效載荷研製和數據處理技術，特種航天材料研製等。

中科院介紹，火星探測任務「天問一號」探測器由環繞器和著陸巡視器組成，著陸巡視器由進入艙和巡視器(火星車)組成，開展環繞和巡視探測，共配置13臺有效載荷和2臺載荷數據處理器。

其中，環繞探測著眼於開展火星全球性、整體性和綜合性的詳查探測，建立火星總體性和全局性的科學認知。配置7臺有效載荷，包括中解析度相機、高解析度相機、環繞器次表層探測雷達、火星礦物光譜分析儀、火星磁強計、火星離子與中性粒子分析儀、火星能量粒子分析儀。

巡視探測專注於火星表面重點地區的高精度、高分辨的精細探測和就位分析。火星車上配置6臺有效載荷，包括多光譜相機、地形相機、火星車次表層探測雷達、火星表面成分探測儀、火星表面磁場探測儀、火星氣象測量儀。

「天問一號」將通過環繞器與巡視器的獨立探測和天地協同探測，實現對火星的表面形貌、土壤特性、物質成分、水冰、大氣電離層、磁場等的科學探測，並開展相關研究。

據了解，通過探月工程嫦娥一號、二號、三號、四號任務的成功實施，中科院已在月球與深空探測數據接收處理、VLBI、輕小型化科學載荷研製、關鍵航天材料等領域，培養和組建有一支專業化、高素質、經驗豐富、適應國際月球與深空探測發展趨勢的工程管理、技術開發人才隊伍。

中科院表示，在行星科學等新興研究領域，該院也湧現出一批優秀的中青年科學家，有望在火星生命信息、火星內部局部構造、火星磁場及其形成與演化、火星地質特徵和演化歷史等研究領域取得一系列原創科學成果。 (來源：中新網 記者 孫自法)

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    來源：吉網23日12點41分，中國首次火星探測任務「天問一號」探測器在海南文昌衛星發射中心發射升空。作為我國繼「嫦娥系列」月球探測任務後的又一大航天探測工程，「天問一號」火星探測任務將一次性完成「繞、落、巡」三大任務，標誌著我國行星探測的大幕正式拉開。「火星，我們來了!」
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    23日12點41分，中國首次火星探測任務「天問一號」探測器在海南文昌衛星發射中心發射升空。長春光機所研製的火星高解析度相機（簡稱「高分相機」）作為火星環繞器上的有效載荷之一，隨「天問一號」發射升空。長春光機所於2016年4月正式啟動火星探測高分相機研製任務。承擔研製任務的是來自長春光機所空間三部一支年輕的隊伍，這支隊伍由30多人組成，平均年齡在35歲左右。
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    為了適應環繞器中的「騰空」工作狀態，上海技物所研究員何志平帶領團隊，採用推帚式成像、多元實時動態融合的總體技術方案，突破了紅外背景抑制、高效自由曲面-光柵分光組件、器上太陽及燈組合定標等關鍵技術，同步實現了設備輕小型、低功耗與高性能的三合一。
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    北京青年報記者從國家航天局了解到，我國首次火星探測任務的工程目標主要有兩方面：一是突破火星制動捕獲、進入／下降／著陸、長期自主管理、遠距離測控通信、火星表面巡視等關鍵技術，實現火星環繞探測和巡視探測，獲取火星探測科學數據，實現我國在深空探測領域的技術跨越；二是建立獨立自主的深空探測工程體系，包括設計、製造、試驗、飛行任務實施、科學研究、工程管理以及人才隊伍，推動我國深空探測活動可持續發展
  • 這些「天問一號」中的上海科創元素，棒極了！
    由中科院上海技術物理研究所研製的兩大載荷：搭載在火星車上的火星表面成分探測儀，以及軌道器上的火星礦物光譜分析儀，將替我們到火星去尋找與發現。為了適應軌道器中的「騰空」工作狀態，上海技物所研究員何志平帶領團隊，採用推帚式成像、多元實時動態融合的總體技術方案，突破了紅外背景抑制、高效自由曲面-光柵分光組件、器上太陽及燈組合定標等關鍵技術，同步實現了設備輕小型、低功耗與高性能的三合一。今年春節前後，新冠疫情告急，而此時也正是火星探測載荷最後衝刺的實驗期。
  • 信標、戰衣、慧眼……曬曬「天問一號」的中科院元素
    火星探測項目是我國繼載人航天工程、探月工程之後又一重大空間探索項目，也是我國首次開展的地外行星空間環境探測活動。天問一號將一次性實現環繞、著陸和巡視任務，分別由環繞器、著陸巡視器完成。截至天問一號發射前，VLBI測軌分系統先後完成了各測站星地對接實驗、VLBI中心與各測站設備安裝與調試、測站巡檢等任務，具備了執行首次火星探測VLBI測定軌任務的能力。設計一套能調控溫度的「戰衣」太空飛行器在太空的作業環境非常極端。
  • 天問一號飛船5年走完半世紀發展歷程，嫦娥探月工程功不可沒
    對於第一次大家通常習慣了「突破有無」、「零突破」這種說辭，但天問一號絕不僅僅是突破有無這麼簡單，而是直接問鼎世界巔峰。13個科學載荷之一由中科院長春光機所研製的火星高解析度相機解析度最高可達0.5米，這一指標超過了美國「火星全球勘探者號」、歐空局「火星快車號」，與最先進的美國「火星偵查軌道號」同居世界領先水平，至於六年前印度曼加裡安號繞火衛星引以為傲的高分相機在天問一號環繞器面前只有被碾壓的份。
  • 關鍵技術多攻關難度大，中國首次火星探測任務還要邁過幾道關
    目前，「天問一號」已經在距離地球數百萬公裡之遙的奔火軌道上，極速前進，探測器各項功能及運行情況良好。探火之路，旅途漫漫，在奔向火星的路途上，「天問一號」究竟會面臨哪些難點和風險呢？難關一：任務起點高、技術跨度大截至今年6月底，世界各國舉行了40餘次火星探測活動，但任務成功概率只有50%左右。由此可見，火星探測任務本身固有的風險非常大。
  • 「天問一號」一次性實現三大任務有多難？
    據航天科技集團五院深空探測專家介紹，此次我國火星探測任務的發射規模非常大，著陸有效質量僅次於美國的「好奇號」，環火探測與國際水平相當；探測器研製中，關聯性異常複雜；首次地外有大氣天體進入面臨諸多技術挑戰，比如在軌道、氣動、防熱、大帆面降落傘等近十個方面，在設計上都要實現新的技術突破和技術跨越。
  • 信標、戰衣、慧眼……看看天問一號的中科院元素
    火星探測項目是我國繼載人航天工程、探月工程之後又一重大空間探索項目，也是我國首次開展的地外行星空間環境探測活動。天問一號將一次性實現環繞、著陸和巡視任務，分別由環繞器、著陸巡視器完成。其中有一類塗層——有機熱控塗層，就是由上海有機所研製和生產的。自20世紀60年代以來，上海有機所有機熱控塗層研製組為滿足我國第一顆人造衛星「東方紅一號」研製應運而生。幾十年來，幾代研製組科研人員克服了大量技術和裝備上的困難，團結協作，刻苦攻關，研製出幾十種不同用途的有機熱控塗層。
  • 乘風破浪的「天問一號」
    在技術發展水平方面，國際上已實現對火星的飛掠、環繞、著陸、巡視探測，而技術難度更大的採樣返回和載人探測仍有待突破；在科學研究方面，國際上通過不同探測形式與任務，在火星軌道運動規律與參數、火星大氣、火星地形地貌與地質構造等多方面取得了豐富成果。
  • 天問一號何以傲視全球?變推發動機火星懸停,一舉追平美國半世紀
    這種說辭，但天問一號絕不僅僅是突破有無這麼簡單，而是直接問鼎世界巔峰。13個科學載荷之一由中科院長春光機所研製的火星高解析度相機解析度最高可達0.5米，這一指標超過了美國「火星全球勘探者號」、歐空局「火星快車號」，與最先進的美國「火星偵查軌道號」同居世界領先水平，至於六年前印度曼加裡安號繞火衛星引以為傲的高分相機在天問一號環繞器面前只有被碾壓的份。