来自 科技 2020-10-01 00:20 的文章

烈鹰男模浦江创新论坛《平行未来的N次元》对话航天八院陆希:“你好,火星”

  《平行未来的N次元》是浦江创新论坛的深度系列访谈节目,旨在展现科学家、科技创新者、行业领军人的前沿研究与热点思考。结合近期热点话题“火星探测”,节目邀请到航天科技集团八院509所深空总体室主任陆希做客访谈间,揭秘人类探索火星背后的科学技术与未来愿景。

  到达火星究竟有多难?

  火星表面是怎样的景象?

  人类探索火星的终极目的是什么?

  火星移民,未来可期吗?

  不妨听听陆希主任的分享。(以下为访谈实录)

  说到热点科学问题,最近一段时间以来最热的问题莫过于火星探索,7月23日我国成功发射了天问一号火星探测器,也从此拉开了我国行星探测的第一步。在整个火星探测任务中航天八院承担了很重要的工作,陆希主任,您能给我们介绍一下八院承担的具体工作是什么吗?

  陆希:很高兴能参加这次节目,也很荣幸能够代表团队和大家分享一下我们这次火星探测器特别是环绕器研制的相关经验和历程。在天问一号探测器当中航天八院承担了环绕器整器研制的工作,环绕器是我们整个探测器两个重要组成部分之一,另外一个是着陆巡视器。环绕器在整个飞行过程当中有不同的角色,一方面从地球到火星我们叫地火转移端过程当中它充当的是飞行器,承载着我们的着陆巡视器一块到达火星。到达火星之后我们还会进一步转变我们的角色,变成一个中继通信器,为着陆到火星上的火星车进行中继通信。完成这项任务以后还会进一步调整轨道进入科学探测轨道,这又变成了一个探测器,开展对火星全球性的普查以及区域的详查工作,这就是我们研制的环绕器的主要工作内容。

  您刚才谈到了环绕器是一个飞行器,从7月23日到现在,这个环绕器携带的着陆巡视器在天上的状况是什么样的?他们现在奔赴火星过程当中距离地球有多远呢?

  陆希:因为我们从官方公布的数据来看,整个奔火路程从7月23日开始200余天左右到达火星那一刻为止,大致有4.7亿公里的路程,我们可以换算一下,现在走过了数千万公里的路程,就距离来说我们前一段时间公开的数据达到了数百万公里的距离,探测器和地球现在已经有数百万公里的距离,也是中国航天器离地球最远的数据了。当然这个过程当中我们肯定还是在不断地变化,因为轨道是很复杂的,也许每一天能走一点距离,但是具体距离变化数值是不一样的,我们要关注官方公布的数据。

  有的科学家将这条路称之为行星际公路,从地球到火星的距离4亿公里是地球到月亮距离的1000倍,这个行星际公路肯定是特别危险的,像环绕器有什么高强的本领能够承担这样的重任呢?

  陆希:从航天器来说本身任何一个航天器都要适应空间环境,我们传统的卫星或者载人航天器和其他一些月球航天器来说,基本上就是地月系统的环境或者更多是近地的空间环境,而火星探测器要经历的是从地球到月球之后再往远走走到火星,距离在不断增加,空间环境也在不断变化,特别是太阳辐照长度也在时刻发生变化,我们外部环境也许是从北极到南极或者从东到西穿越了很长的距离,外部气候环境、空间条件也是一直在发生变化的。首先这个探测器必须要适应这种大的变化和严苛的环境,环绕器本身又具备这个能力,可以抵御外来环境的影响。

  第二,必须具备能够和地球进行通信、信息交互,自己探测一些未知的情况,对空间环境进行探测的能力,携带很多载荷来开展空间探测,这是它功能的一部分。最主要的是行星际公路上是非常危险的,有很多未知的情况,所以它必须要自己能够有自己管理的能力,因为我们有时间环绕器和地球通信逐渐拉开距离以后会有通信延迟,有一些紧急状态就要靠它自己处理,我们称之为自主管理的能力。

  第三,行星际高速公路,我们有一个目的地,到目的地以后必须要从对应的正确的出口下去才可以达到目的地。如果错过了或者提前了,就到达不了目的地,到火星更是这样,我们形成火星环绕轨道的机会只有一次,所以我们必须要具备能够火星自动捕获的能力。通常来说就是高速公路上要找准出口及时踩踏刹车才可以,刹车既不能太久也不能太短,必须要刚刚好,要不然就会错过这个出口,下一次再来火星或者下次再到这个出口来就要花很长的绕行道路,还有可能到不了,最起码要有环境的适应性,有对地通信探测能力,还有自动捕获技术,这才是我们能够到达火星的前提。 您刚才谈到对火星的自动捕获,环绕器和地球有很多的通信延时,所谓的程序都是它自主的吗?不是受地面指挥的吗?怎么做到的?

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