【中國科學(xué)報】崔平遠：深空探測，不斷創(chuàng)造“中國距離”
發(fā)布日期：2017-09-04 供稿：崔平遠 中國科學(xué)報 編輯：辛嘉洋 審核：王征 閱讀次數(shù)：
原文標(biāo)題：深空探測，不斷創(chuàng)造“中國距離”
中華民族是最早仰望星空的民族之一，“嫦娥奔月”的美麗傳說代表了人類對浩瀚宇宙的無限遐想。進入新千年，《中國的航天》白皮書正式提出“開展以月球探測為主的深空探測的預(yù)先研究”和“開展有特色的深空探測和研究”，自此，中華民族的“奔月”夢想逐步變?yōu)楝F(xiàn)實。黨的十八大以來，中國進入由航天大國向航天強國發(fā)展的關(guān)鍵時期，“嫦娥一號”“嫦娥二號”“嫦娥三號”相繼發(fā)射成功，火星“繞落巡”任務(wù)正式啟動，標(biāo)志著我國深空探測技術(shù)進入世界前列。
月球是人類邁向深空的第一站。月球探測分為“探、登、駐（住）”三階段，中國的探月工程正在按“繞、落、回”三步實施。2007年10月，我國首顆月球探測衛(wèi)星“嫦娥一號”發(fā)射成功，從此拉開了中國深空探測活動的帷幕，也標(biāo)志著我國成為具有深空探測能力的國家。“嫦娥二號”作為“嫦娥一號”的姊妹星和月球探測二期工程的先導(dǎo)星，于2010年10月成功發(fā)射。此任務(wù)實施過程中，解決了“復(fù)雜約束、敏感攝動、低能量轉(zhuǎn)移”這一世界性軌道設(shè)計難題，使我國成為世界上第三個實現(xiàn)日地L2點探測、第四個實現(xiàn)小天體探測的國家，在我國深空探測史上寫下了濃墨重彩的一筆。承載著國人的登月夢想，“嫦娥三號”于2013年12月成功發(fā)射。擔(dān)負著我國航天領(lǐng)域迄今最復(fù)雜、難度最大的深空探測任務(wù)，“嫦娥三號”完美實現(xiàn)了從動力下降到兩器分離的一系列高難度動作，生動詮釋了我國深空探測自主創(chuàng)新、銳意進取的精神。
作為“嫦娥”家族的六姐妹，“一、二、三”號任務(wù)的順利實施，為“四、五、六”號任務(wù)的再創(chuàng)新奠定了堅實基礎(chǔ)。承載返回任務(wù)的“嫦娥五號”，作為我國月球探測工程第三階段的首發(fā)星，實施“繞、落、回”計劃的第三步，將在月面采集2千克的月球樣品帶回地球。
計劃于2018年發(fā)射的“嫦娥四號”中繼星和探測器，將實施世界首次月球背面探測任務(wù)；2020年左右發(fā)射的“嫦娥六號”探測器，將實施月球背面采樣返回任務(wù)。月球背面地形更復(fù)雜，隕石坑更多。要找到既有研究價值又適合著陸的地點，進行區(qū)域性詳查和精查十分重要。月球背面對研究月球的起源和演變、調(diào)查月球地質(zhì)和資源情況有重要作用，同時不受來自地球的無線電波干擾，是建造科研基地的理想圣地。
“嫦娥工程”作為中國航天事業(yè)的里程碑之一，既是中國航天技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，也為人類探索宇宙奧秘增添了新的活力。
火星這顆令人玩味的紅色星球，一直牽動著人類探測的目光和發(fā)現(xiàn)的夙愿。或許在多年后，火星會成為人類的“第二家園”。
2016年，我國正式實施火星探測計劃。火星探測將分為“繞落巡”和“采樣回”兩個階段。計劃于2020年擇機發(fā)射的首顆火星探測器，將實現(xiàn)“繞落巡”一期工程目標(biāo)。從人類火星探測的歷史看，環(huán)繞探測是著陸和巡視的先期工程，環(huán)繞探測和著陸巡視任務(wù)一次性實施的難度極大，我國首次任務(wù)以“繞、落、巡”為目標(biāo)，將成為世界火星探測史上的先例。
火星雖是距離地球最近的外行星，相比月球，探測火星仍有許多新的技術(shù)難點，包括大時延測量與控制技術(shù)、全自主管理與導(dǎo)航技術(shù)、高速大氣進入技術(shù)等。為實施中國的火星探測計劃，國家“863”計劃在“十一五”期間設(shè)立了重大項目，開展火星探測器總體技術(shù)、自主導(dǎo)航技術(shù)、機構(gòu)結(jié)構(gòu)技術(shù)、大氣進入技術(shù)等專項研究；“973”計劃于“十二五”期間支持了兩個深空探測領(lǐng)域的綜合交叉項目，重點開展“火星精確著陸自主導(dǎo)航與制導(dǎo)控制、探測器巡航飛行高精度自主導(dǎo)航”等關(guān)鍵技術(shù)研究。
在“863”和“973”計劃的支持下，我國突破了火星表面復(fù)雜形貌時空表征與識別、多尺度信息優(yōu)化自主導(dǎo)航等前沿技術(shù)，研制了火星精確著陸導(dǎo)航與制導(dǎo)控制綜合仿真系統(tǒng)，為火星探測工程立項提供了技術(shù)支撐。
伴隨著“深空探測”列入國家“科技創(chuàng)新2030——重大科技項目”和火星探測“繞落巡”工程任務(wù)的實施，中國深空探測事業(yè)迎來了新的歷史機遇。
面對祖國的召喚、人民的期盼，中國航天人將在十年探月工程實踐的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造一個又一個深空探測的“中國距離”，為向更遠深空邁進、為建設(shè)航天強國、為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢與航天夢作出新的重大貢獻。
（作者系北京理工大學(xué)教授、“深空973”項目首席科學(xué)家）
（文章來源：《中國科學(xué)報》2017年9月4日01版 科觀中國欄目）
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