原標題：青島技術護航探火
23日12時41分，我國首個火星探測器由長徵五號遙四運載火箭在中國文昌航天發射場成功發射升空，標誌著我國首次火星探測任務「天問一號」正式實施。我國首次火星探測任務將通過一次發射，完成「環繞、著陸、巡視」三大任務。在這次任務中，青島科技大學為「天問一號」探測器精準、安全地著陸提供了技術護航。
小團隊5年做出大文章
在青科大自動化與電子工程學院樓內，承擔火星探測器精準著陸自主導航技術研究基礎的主體——自主導航與智能控制研究所就「藏」在這裡。這個成立於2003年的研究所截至目前已經承擔了20餘項國家級項目。
在這個「不起眼」的研究所裡，團隊用了近5年的時間，參與完成了我國首個專注於深空探測的國家重點基礎研究發展計劃(973計劃)，其負責的研究項目就是如何確保探測器通過自主導航進行安全、精確地著陸。
據青科大項目負責人邵巍介紹，團隊的研究成果 「曲線特徵匹配光學導航技術」得到了原國家航天局局長欒恩傑院士及我國探月工程總設計師吳偉仁院士等專家的認可，為我國首次火星探測過程中著陸方案的論證及設計提供了有力的技術支撐。
破題火星著陸「黑色7分鐘」
青科大的技術成果主要作用於探測器著陸階段，這是整個火星探測任務最為關鍵的階段之一，直接決定了探測任務的成功與否。
著陸過程中，探測器需要穿過火星大氣層才能「踏」上火星表面，從130多公裡的高空進入火星大氣，時速高達每秒5.9公裡，要在短短7分鐘的時間內，將速度降至零，才能實現安全著陸。這也是所有火星探測任務中技術難度最大、失敗概率最高的關鍵時刻，被稱為「黑色7分鐘」。但火星與地球距離遙遠，探測器與地球之間的通信存在至少10分鐘的時間差。這意味著，探測器著陸時可能與地球「失聯」，一旦失去控制就將撞毀在火星表面。這就要求探測器在著陸階段必須具有自主導航、控制和障礙規避的能力。
火星探測器著陸過程中，大氣環境十分複雜，動力學環境也存在不確知等情況，進行實時高精度導航極為困難。 「利用地表圖像進行特徵提取跟蹤，並進行自主導航是完成火星自主、精確、安全著陸任務要解決的關鍵技術問題。 」邵巍告訴記者，青科大的技術實現了讓探測器利用地表圖像進行特徵提取、跟蹤，並據此完成著陸段自主視覺導航。該技術將破題探測器著陸的「黑色7分鐘」，這不僅是完成著陸器自主導航的重要手段，也將在很大程度上解決我國行星探測自主、安全、精確著陸任務的關鍵技術問題。
邵巍介紹，在他們研究理論的支撐下，探測器在著陸段可以利用光學相機獲取火星表面圖像，並提取星面隕石坑、山脊、溝壑等特徵作為導航陸標，通過跟蹤這些特徵可以對自己的位置、速度、姿態等進行估計，再結合慣性導航信息就能夠更準確地知道自己在哪兒，從而完成精確著陸。 (青報全媒體記者 耿婷婷)
[來源：青島早報 編輯：亞麥]