5月15日，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器，在火星烏托邦平原南部，預(yù)選著陸區(qū)著陸，在火星上首次留下中國(guó)印跡，邁出了我國(guó)星際探測(cè)征程的重要一步。5月18日，上游新聞·重慶商報(bào)記者獲悉，入駐兩江協(xié)同創(chuàng)新區(qū)的高校院所——北京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中國(guó)航天科工三院304所，為“天問(wèn)一號(hào)”順利進(jìn)行火星環(huán)繞、著陸和后續(xù)巡視探測(cè)均作出了重要貢獻(xiàn)。

　　北京理工大學(xué)：火星精確著陸導(dǎo)航與制導(dǎo)控制綜合仿真系統(tǒng)

　　北京理工大學(xué)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)，成果應(yīng)用于 “天問(wèn)一號(hào)”火星著陸器自主導(dǎo)航與制導(dǎo)控制系統(tǒng)、火星環(huán)繞器自主管理與導(dǎo)航控制系統(tǒng)的方案論證設(shè)計(jì)與研制。

　　上述研究成果通過(guò)建立火星探測(cè)器動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)模型對(duì)通信“黑障”問(wèn)題進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)導(dǎo)航方案、制導(dǎo)控制方案，解決了動(dòng)力下降段最優(yōu)能量消耗問(wèn)題和著陸段視覺(jué)導(dǎo)航問(wèn)題，為火星探測(cè)器的著陸過(guò)程，提供了理論參考。

　　此外，北理工還參與了著陸巡視器方案階段進(jìn)入過(guò)程氣動(dòng)力熱載荷分析項(xiàng)目，項(xiàng)目成果應(yīng)用于火星著陸巡視器著陸過(guò)程動(dòng)力學(xué)環(huán)境預(yù)示，為整器環(huán)境條件的制定提供了設(shè)計(jì)依據(jù)。

　　北理工承擔(dān)對(duì)天問(wèn)一號(hào)兩艙連接解鎖機(jī)構(gòu)火工鎖設(shè)計(jì)驗(yàn)證的仿真分析和火工藥劑空間壽命驗(yàn)證，對(duì)火工鎖設(shè)計(jì)過(guò)程低溫故障機(jī)理進(jìn)行分析，研究工作為火工鎖的解鎖任務(wù)順利實(shí)施提供了技術(shù)保障。

　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)：中國(guó)國(guó)旗鎖緊展開(kāi)機(jī)構(gòu)、變結(jié)構(gòu)鎖定及多級(jí)伸展結(jié)構(gòu)和落火監(jiān)視相機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置

　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)根據(jù)天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)任務(wù)的總體任務(wù)需求，哈工大航天學(xué)院冷勁松教授團(tuán)隊(duì)基于具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的形狀記憶聚合物復(fù)合材料，研制了中國(guó)國(guó)旗鎖緊展開(kāi)機(jī)構(gòu)、變結(jié)構(gòu)鎖定及多級(jí)伸展結(jié)構(gòu)和落火監(jiān)視相機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置共 3 個(gè)產(chǎn)品，通過(guò)精細(xì)的力學(xué)理論分析、巧妙的智能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和多次反復(fù)迭代的極端環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證，解決了低溫、輻照等極端惡劣使役環(huán)境下，長(zhǎng)時(shí)間鎖定、低沖擊可靠展開(kāi)的關(guān)鍵技術(shù)難題。在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)形狀記憶聚合物復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在深空探測(cè)工程中的應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)在智能材料及其在航天器結(jié)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域處于國(guó)際前列。

　　哈工大航天學(xué)院控制科學(xué)與工程系航天器控制團(tuán)隊(duì)參與了火星環(huán)繞器制動(dòng)捕獲方案論證與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。針對(duì)定向捕獲、勻速捕獲、變速捕獲等多種捕獲方案，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了深入的對(duì)比分析，攻克了環(huán)繞器制動(dòng)點(diǎn)火姿態(tài)建立、大角度姿態(tài)機(jī)動(dòng)方案設(shè)計(jì)、制動(dòng)捕獲方案優(yōu)化以及制動(dòng)捕獲過(guò)程中的姿態(tài)穩(wěn)定控制方案設(shè)計(jì)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，為火星環(huán)繞器制動(dòng)捕獲任務(wù)的成功提供了技術(shù)支撐。

　　2020年10月1日，天問(wèn)一號(hào)火星探測(cè)器首次深空“自拍”圖像上的五星紅旗光彩奪目，這抹鮮艷的中國(guó)紅出自化工與化學(xué)學(xué)院吳曉宏教授團(tuán)隊(duì)。吳曉宏教授團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)一系列科研攻關(guān)，開(kāi)發(fā)出集抗輻照、低揮發(fā)和耐高低溫交變等性能于一體的國(guó)旗用特種功能材料，并經(jīng)特殊工藝套印在鋁板上，國(guó)旗在經(jīng)歷了輻照、高低溫交變、低溫存儲(chǔ)、粘合脫落等多重試驗(yàn)考核后，才最終安裝在探測(cè)器側(cè)面。

　　哈工大科研團(tuán)隊(duì)在火星車移動(dòng)系統(tǒng)方面的研究成果用于天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器。威海校區(qū)邵春濤老師負(fù)責(zé)的與“火星EDL過(guò)程仿真”和“火星車GNC模擬”相關(guān)的兩個(gè)課題分別為火星探測(cè)器安全著陸以及后續(xù)的火星車巡視探測(cè)提供了有力支撐。

　　航天科工三院304所：對(duì)接收、處理火星探測(cè)數(shù)據(jù)的地面應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)展軟件測(cè)試

　　中國(guó)航天科工研制生產(chǎn)的相控陣敏感器、高性能晶體元器件和電連接器、納米氣凝膠材料、加速度計(jì)、解鎖分離裝置等系列產(chǎn)品為天問(wèn)一號(hào)開(kāi)展火星環(huán)繞、著陸和巡視探測(cè)作出重要貢獻(xiàn)。

　　其中，航天科工三院304所對(duì)接收、處理火星探測(cè)數(shù)據(jù)的地面應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)展軟件測(cè)試，為天問(wèn)一號(hào)信號(hào)接收軟件做好“體檢”。304所研發(fā)的火星探測(cè)任務(wù)分析與評(píng)估系統(tǒng)，為測(cè)控總體的方案設(shè)計(jì)、過(guò)程仿真和結(jié)果評(píng)估提供定量化分析手段，有效支撐測(cè)控總體迭代優(yōu)化。

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