从嫦娥探月到天问探火 哈工大多项硬核技术助力天问一号登陆火星

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日期:2021-05-16 14:26:15    来源:科技日报    

5月15日,我国首次火星探测任务天问一号探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆,在火星上首次留下中国印迹,迈出了我国星际探测征程的重要一步。

记者当日从哈尔滨工业大学获悉,从嫦娥探月到天问探火,哈工大人在逐梦航天的道路上,从未缺席。此次,哈工大又有多项硬核技术助力天问一号任务的完成。

根据天问一号火星探测任务的总体任务需求,哈工大航天学院冷劲松教授团队基于具有独立自主知识产权的形状记忆聚合物复合材料,研制了中国国旗锁紧展开机构、变结构锁定及多级伸展结构和落火监视相机转动装置共3个产品,通过精细的力学理论分析、巧妙的智能结构设计和多次反复迭代的极端环境试验验证,解决了低温、辐照等极端恶劣使役环境下,长时间锁定、低冲击可靠展开的关键技术难题。在国际上首次实现形状记忆聚合物复合材料结构在深空探测工程中的应用,标志着我国在智能材料及其在航天器结构的应用领域处于国际前列。

哈工大航天学院控制科学与工程系航天器控制团队参与了火星环绕器制动捕获方案论证与关键技术攻关。针对定向捕获、匀速捕获、变速捕获等多种捕获方案,团队进行了深入的对比分析,攻克了环绕器制动点火姿态建立、大角度姿态机动方案设计、制动捕获方案优化以及制动捕获过程中的姿态稳定控制方案设计等多项关键技术问题,为火星环绕器制动捕获任务的成功提供了技术支撑。

2020年10月1日,天问一号火星探测器首次深空“自拍”图像上的五星红旗光彩夺目,这抹鲜艳的中国红出自哈工大化工与化学学院吴晓宏教授团队。吴晓宏教授团队经过一系列科研攻关,开发出集抗辐照、低挥发和耐高低温交变等性能于一体的国旗用特种功能材料,并经特殊工艺套印在铝板上,国旗在经历了辐照、高低温交变、低温存储、粘合脱落等多重试验考核后,才最终安装在探测器侧面。

哈工大科研团队在火星车移动系统方面的研究成果用于天问一号探测器。哈工大威海校区邵春涛老师负责的与“火星EDL过程仿真”和“火星车GNC模拟”相关的两个课题分别为火星探测器安全着陆以及后续的火星车巡视探测提供了有力支撑。

后续,祝融号火星车将依次开展对着陆点全局成像、自检、驶离着陆平台并开展巡视探测。哈工大校相关团队也将提供技术支持,保障我国首次火星探测任务取得成功。(记者 李丽云)

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