【科學(xué)網(wǎng)】崔平遠(yuǎn)：深空探測(cè)：不斷創(chuàng)造“中國(guó)距離”
發(fā)布日期：2017-09-04 供稿：崔平遠(yuǎn) 科學(xué)網(wǎng) 編輯：辛嘉洋 審核：王征 閱讀次數(shù)：
原文標(biāo)題：深空探測(cè)：不斷創(chuàng)造“中國(guó)距離”
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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(shuō)代表了人類(lèi)對(duì)浩瀚宇宙的無(wú)限遐想。進(jìn)入新千年，《中國(guó)的航天》白皮書(shū)正式提出“開(kāi)展以月球探測(cè)為主的深空探測(cè)的預(yù)先研究”和“開(kāi)展有特色的深空探測(cè)和研究”，自此，中華民族的“奔月”夢(mèng)想逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。黨的十八大以來(lái)，中國(guó)進(jìn)入由航天大國(guó)向航天強(qiáng)國(guó)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，“嫦娥一號(hào)”“嫦娥二號(hào)”“嫦娥三號(hào)”任務(wù)相繼發(fā)射成功，火星“繞落巡”任務(wù)正式啟動(dòng)，標(biāo)志著我國(guó)深空探測(cè)技術(shù)進(jìn)入世界前列。
月球是人類(lèi)邁向深空的第一站。月球探測(cè)分為“探、登、駐（?。比A段，中國(guó)的探月工程正在按“繞、落、回”三步實(shí)施。2007年10月，我國(guó)首顆月球探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”發(fā)射成功，從此拉開(kāi)了中國(guó)深空探測(cè)活動(dòng)的帷幕，也標(biāo)志著我國(guó)成為具有深空探測(cè)能力的國(guó)家。“嫦娥二號(hào)”作為“嫦娥一號(hào)”的姊妹星和月球探測(cè)二期工程的先導(dǎo)星，于2010年10月成功發(fā)射。此任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，解決了“復(fù)雜約束、敏感攝動(dòng)、低能量轉(zhuǎn)移”這一世界性軌道設(shè)計(jì)難題，使我國(guó)成為世界上第三個(gè)實(shí)現(xiàn)日地L2點(diǎn)探測(cè)、第四個(gè)實(shí)現(xiàn)小天體探測(cè)的國(guó)家，在我國(guó)深空探測(cè)史上寫(xiě)下了濃墨重彩的一筆。承載著國(guó)人的登月夢(mèng)想，“嫦娥三號(hào)”于2013年12月成功發(fā)射。作為我國(guó)航天領(lǐng)域迄今最復(fù)雜、難度最大的深空探測(cè)任務(wù)，“嫦娥三號(hào)”完美實(shí)現(xiàn)了從動(dòng)力下降到兩器分離的一系列高難度動(dòng)作，生動(dòng)詮釋了我國(guó)深空探測(cè)自主創(chuàng)新、銳意進(jìn)取的精神。
作為“嫦娥”家族的六姐妹，“一、二、三”號(hào)任務(wù)的順利實(shí)施，為“四、五、六”號(hào)任務(wù)的再創(chuàng)新奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。承載返回任務(wù)的“嫦娥五號(hào)”，作為我國(guó)月球探測(cè)工程第三階段的首發(fā)星，實(shí)施“繞、落、回”計(jì)劃的第三步，將在月面采集2千克的月球樣品帶回地球。
計(jì)劃于2018年發(fā)射的“嫦娥四號(hào)”中繼星和探測(cè)器，將實(shí)施世界首次月球背面探測(cè)任務(wù)；2020年左右發(fā)射的“嫦娥六號(hào)”探測(cè)器，將實(shí)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?jī)r(jià)值又適合著陸的地點(diǎn)，進(jìn)行區(qū)域性詳查和精查十分重要。月球背面對(duì)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(shí)不受來(lái)自地球無(wú)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(guó)航天事業(yè)的里程碑之一，既是中國(guó)航天技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，也為人類(lèi)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(dòng)著人類(lèi)探測(cè)的目光和發(fā)現(xiàn)的夙愿。或許在多年后，火星會(huì)成為人類(lèi)的“第二家園”。
2016年，我國(guó)正式實(shí)施火星探測(cè)計(jì)劃?；鹦翘綔y(cè)將分為“繞落巡”和“采樣回”兩個(gè)階段。計(jì)劃于2020年擇機(jī)發(fā)射的首顆火星探測(cè)器，將實(shí)現(xiàn)“繞落巡”一期工程目標(biāo)。從人類(lèi)火星探測(cè)的歷史看，環(huán)繞探測(cè)是著陸和巡視的先期工程，集環(huán)繞探測(cè)和著陸巡視任務(wù)一次性實(shí)施的難度極大，我國(guó)首次任務(wù)以“繞、落、巡”為目標(biāo)，將成為世界火星探測(cè)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(cè)火星仍有許多新的技術(shù)難點(diǎn)，包括大時(shí)延測(cè)量與控制技術(shù)、全自主管理與導(dǎo)航技術(shù)、高速大氣進(jìn)入技術(shù)等。為實(shí)施中國(guó)的火星探測(cè)計(jì)劃，國(guó)家“863”計(jì)劃在“十一五”期間設(shè)立了重大項(xiàng)目，開(kāi)展火星探測(cè)器總體技術(shù)、自主導(dǎo)航技術(shù)、機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)技術(shù)、大氣進(jìn)入技術(shù)等專(zhuān)項(xiàng)研究；“973”計(jì)劃于“十二五”期間支持了兩個(gè)深空探測(cè)領(lǐng)域的綜合交叉項(xiàng)目，重點(diǎn)開(kāi)展“火星精確著陸自主導(dǎo)航與制導(dǎo)控制、探測(cè)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”的支持下，我國(guó)突破了火星表面復(fù)雜形貌時(shí)空表征與識(shí)別、多尺度信息優(yōu)化自主導(dǎo)航、高速大氣進(jìn)入精確制導(dǎo)與控制、天文測(cè)角測(cè)速魯棒狀態(tài)估計(jì)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(cè)工程立項(xiàng)提供了技術(shù)支撐。
從2007年發(fā)射首顆探月衛(wèi)星，中國(guó)探月工程走過(guò)了十年的輝煌歷程，“嫦娥”三姐妹先后獲得國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)兩項(xiàng)、一等獎(jiǎng)一項(xiàng)。同時(shí)，“十二五”期間，深空光學(xué)成像自主導(dǎo)航技術(shù)獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、深空探測(cè)任務(wù)軌道設(shè)計(jì)技術(shù)獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
2016年4月，習(xí)近平總書(shū)記為首個(gè)“中國(guó)航天日”作出重要指示：“探索浩瀚宇宙，發(fā)展航天事業(yè)，建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)，是我們不懈追求的航天夢(mèng)。”伴隨著“深空探測(cè)”列入國(guó)家“科技創(chuàng)新2030——重大科技項(xiàng)目”和火星探測(cè)“繞落巡”工程任務(wù)的實(shí)施，中國(guó)深空探測(cè)事業(yè)迎來(lái)了新的歷史機(jī)遇。
面對(duì)祖國(guó)的召喚、人民的期盼，中國(guó)航天人將在十年探月工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造一個(gè)又一個(gè)深空探測(cè)的“中國(guó)距離”，為向更遠(yuǎn)深空邁進(jìn)、為建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)、為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)、航天夢(mèng)作出新的重大貢獻(xiàn)。
?。ㄗ髡呦当本├砉ご髮W(xué)教授、“深空973”項(xiàng)目首席科學(xué)家）
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