從國產新一代大推力運載火箭到北鬥三號全球衛星導航系統再到天問一號火星探測器,近年來,我國航天領域不斷取得突破,中華民族的飛天夢永不停歇!在我國東部沿海的中北段、黃河下遊這片廣袤土地上,有一批山東高校勇立科技創新潮頭、不斷為航天事業貢獻著自己的力量。
我國運載火箭海上發射
「平靜的海面突然微微抖動,天空中逐漸傳來噼裡啪啦的氣壓爆破聲,海天之間一支利箭直插雲霄……」這是2019年6月5日我國在黃海海域使用長徵十一號運載火箭成功完成「一箭七星」海上發射技術試驗的場景,這次發射填補了我國運載火箭海上發射的空白,為我國快速進入太空提供新的發射方式。隨著這次實驗的成功,為了推動海上發射高頻化、常態化、系統化,目前我國首個海上發射母港——中國航天港項目已經落戶煙臺,魯東大學與中集海洋工程研究院雙方籤訂「海上航天技術創新中心」共建協議,與各方合作助力航天事業發展。
據魯東大學透露,目前該校蔚山船舶與海洋學院鞏慶濤教授團隊聯合土木工程學院宋克志教授團隊已對海上火箭發射平臺配套設備——移動式火箭調試保溫裝備進行了整體結構動態拉應力測試和故障模擬測試。
測試中,通過設計模擬與現場勘查確定測試位置點,團隊技術人員與現場工人共同確定測試方案,現場使用10T叉車牽引移動式火箭調試保溫裝備恆速水平移動20m,動態測量牽引橫梁水平方向和垂直方向應力變化和頂部鉸接處應力變化,同時測量移動式火箭調試保溫裝備緊急制動時的應力變化,成功完成現場測試。該次測試為課題後續海上火箭平臺關鍵技術研發奠定了堅實的技術儲備。
「天問一號」著陸段步驟圖
8月2日,天問一號火星探測器成功實施地火轉移軌道的首次中途修正,目前正離火星越來越近,離地球則越來越遠。而在萬裡之外的青島科技大學自動化與電子工程學院裡,有一群人的心與天問一號始終緊密聯繫在一起,他們期待著半年多後自己的技術幫助天問一號精準登陸火星。作為山東省唯一一所參與火星探測任務的單位,青島科技大學自動化與電子工程學院參與研發了此次天問一號火星探測器著陸技術。
由於地球與火星距離達4億公裡,信號從火星傳到地球需要10多分鐘的時間,這意味著探測器需要自主選擇著陸地方進行登陸。而火星大氣環境十分複雜,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。青島科技大學的技術可以讓探測器在著陸段可以利用光學相機獲取火星表面圖像,並提取星表特徵點、隕石坑、山脊、溝壑等作為導航陸標,通過跟蹤這些特徵並結合慣性導航信息,可以對自己的位置、速度、姿態等進行估計,從而完成精確著陸。
據悉,青島科技大學在深空探測技術領域已經進行了近20年的探索,目前團隊還承擔著國家重點研發計劃項目的子課題,開展小行星探測的前期研究工作,努力為今後的小行星探測實現技術方面的突破。
航天是未來發展的制高點,在《山東新舊動能轉換重大工程實施規劃》中,也有不少篇幅提到了航空航天產業,相信隨著「中國航天港」等項目的開展,山東在該領域發展進入快車道,山東各大高校也可以以相關領域為新的學術增長點,做出更大的成績。