我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)要一次性實(shí)現(xiàn)“環(huán)繞、著陸、巡視探測(cè)”三大任務(wù)，這在世界航天史上前所未有，難度和挑戰(zhàn)也非比尋常。目前，“天問(wèn)一號(hào)”已經(jīng)在距離地球數(shù)百萬(wàn)公里之遙的奔火軌道上，極速前進(jìn)，探測(cè)器各項(xiàng)功能及運(yùn)行情況良好。探火之路，旅途漫漫，在奔向火星的路途上，“天問(wèn)一號(hào)”究竟會(huì)面臨哪些難點(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)呢?

難關(guān)一：任務(wù)起點(diǎn)高、技術(shù)跨度大

截至今年6月底，世界各國(guó)舉行了40余次火星探測(cè)活動(dòng)，但任務(wù)成功概率只有50%左右。由此可見(jiàn)，火星探測(cè)任務(wù)本身固有的風(fēng)險(xiǎn)非常大。

專家介紹，此次我國(guó)火星探測(cè)任務(wù)的發(fā)射規(guī)模非常大，著陸有效質(zhì)量?jī)H次于美國(guó)的“好奇號(hào)”，環(huán)火探測(cè)與國(guó)際水平相當(dāng);探測(cè)器研制中，關(guān)聯(lián)性異常復(fù)雜;首次地外有大氣天體進(jìn)入面臨諸多技術(shù)挑戰(zhàn)，比如在軌道、氣動(dòng)、防熱、大帆面降落傘等近十個(gè)方面，在設(shè)計(jì)上都要實(shí)現(xiàn)新的技術(shù)突破和跨越。

難關(guān)二：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)少、不確定性大

面對(duì)遙遠(yuǎn)而未知的星球，“天問(wèn)一號(hào)”奔赴火星的旅程中不可避免地要經(jīng)受新環(huán)境的考驗(yàn)。現(xiàn)有掌握的資料顯示，火星上稀薄大氣、風(fēng)場(chǎng)、塵暴、火面地形地貌等，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)非常少，而且不確定性大，嶄新的行星際空間環(huán)境使得原本風(fēng)險(xiǎn)極高的探測(cè)任務(wù)難上加難;而最遠(yuǎn)長(zhǎng)達(dá)4億公里的距離以及超遠(yuǎn)距離帶來(lái)的通信延時(shí)等問(wèn)題同樣約束著探測(cè)器的發(fā)揮，探測(cè)器要求有非常強(qiáng)的自主能力。

此外，火星成功進(jìn)入和著陸、測(cè)控通信，火星車(chē)能源、熱控、火面移動(dòng)等一系列設(shè)計(jì)難題，也給探測(cè)器研制帶來(lái)方方面面的巨大挑戰(zhàn)和不確定性。

難關(guān)三：關(guān)鍵技術(shù)多、攻關(guān)難度大

在此次火星探測(cè)任務(wù)中，關(guān)鍵性、唯一性且不可逆的環(huán)節(jié)非常多，如近火捕獲制動(dòng)、器器分離、進(jìn)入/下降/著陸、火星車(chē)釋放分離等關(guān)鍵技術(shù)多。

“我們這次火星探測(cè)任務(wù)最核心、最難的地方，就是探測(cè)器進(jìn)入火星大氣后氣動(dòng)外形和降落傘減速的過(guò)程，只有一次機(jī)會(huì)，必須確保成功。”中國(guó)航天科技集團(tuán)五院火星探測(cè)器總設(shè)計(jì)師孫澤洲說(shuō)，對(duì)此，研制團(tuán)隊(duì)專門(mén)設(shè)計(jì)了全新氣動(dòng)外形、新型降落傘等，這些關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)難度極大。

難關(guān)四：驗(yàn)證任務(wù)重、試驗(yàn)難度大

“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器上有很多新技術(shù)是原來(lái)衛(wèi)星或者探測(cè)器沒(méi)有使用過(guò)的。為了確保探測(cè)器可靠性，研制團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了大量試驗(yàn)驗(yàn)證，驗(yàn)證任務(wù)極其繁重。

中國(guó)航天科技集團(tuán)五院深空探測(cè)領(lǐng)域的專家告訴記者，這些專項(xiàng)試驗(yàn)不但試驗(yàn)方法、方案確定難，而且火星環(huán)境模擬、試驗(yàn)實(shí)施、試驗(yàn)結(jié)果判定等難度也很大;此外，試驗(yàn)驗(yàn)證的充分性、有效性、覆蓋性以及試驗(yàn)仿真驗(yàn)證的難度也極大。

多重困難疊加并沒(méi)有嚇退火星探測(cè)研制團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)師們爭(zhēng)分奪秒地開(kāi)展了大量試驗(yàn)驗(yàn)證和各項(xiàng)任務(wù)準(zhǔn)備工作，為“天問(wèn)一號(hào)”探火之旅鋪平了道路。

難關(guān)五：研制周期緊、進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)大

我國(guó)火星探測(cè)起步較晚，所以從任務(wù)立項(xiàng)伊始，研制團(tuán)隊(duì)就在追趕中不斷前行。2016年初，探火任務(wù)正式批復(fù)立項(xiàng);2016年7月，火星探測(cè)器研制轉(zhuǎn)入初樣;2016年底，探測(cè)器完成全部關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和設(shè)計(jì)……此后，研制團(tuán)隊(duì)一路馬不停蹄，在短短4年多時(shí)間內(nèi)完成了從產(chǎn)品研制驗(yàn)證到待命出廠再到按計(jì)劃發(fā)射的全部流程。

此外，火星探測(cè)任務(wù)屬于我國(guó)航天重大工程，“集中力量辦大事”是我們的制度優(yōu)勢(shì)，但參研單位多達(dá)幾百家，多線并行、多地并進(jìn)、多種狀態(tài)流程并行，也帶來(lái)一系列問(wèn)題和挑戰(zhàn)，協(xié)調(diào)管理難度較高。

“中國(guó)的火星探測(cè)任務(wù)要一次實(shí)現(xiàn)繞、落、巡目標(biāo)，這在世界上從來(lái)沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家一次同時(shí)實(shí)現(xiàn)，任務(wù)難度非常大。但正因?yàn)橛袎毫Γ拍苡袆?dòng)力，才能最終實(shí)現(xiàn)真正的突破。”孫澤洲說(shuō)。

來(lái)源:中國(guó)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)

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