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　　中國的航天活動觸角已經(jīng)伸到了月球，但深空的火星及其他行星目前還是空白。火星、小行星將成為中國的下一步探測目標(biāo)，國家首個深空探測的973計劃研究也確定由國內(nèi)10家科研單位共同承擔(dān)，青島科技大學(xué)作為山東唯一一家單位位列其中。6月5日，記者采訪了解到，青科大研究的課題，就是確保未來的星際探測器能夠精確、安全地著陸。對飛往深空的探測器來說，青島科技大學(xué)的研究老師是名副其實的“保鏢”。

　　深空探測青島高校占一份

　　6月5日上午，在青島科技大學(xué)校內(nèi)一棟老舊的小樓里，記者見到了自主導(dǎo)航與智能控制研究所所長于鐳，他就是973計劃深空探測研究青科大的負責(zé)人。

　　據(jù)于教授介紹，國家973計劃“行星表面精確著陸導(dǎo)航與制導(dǎo)控制問題研究”由北理工、哈工大、北航、清華等10家單位共同承擔(dān)，這意味著青島科技大學(xué)是山東唯一一所參與深空探測的單位。于教授說，目前國內(nèi)已經(jīng)對深空探測展開了研究，這意味著在不久的將來，中國也有可能發(fā)射自己研發(fā)的火星及小行星探測器。“前期的設(shè)計、算法、可能遇到的問題多是在高校完成的。從今年開始，我們研究所開始著手做深空探測的前期研究，探測目標(biāo)也是更遠的火星、小行星等星球。”

　　與探月工程相比，飛行器飛往火星面臨更多的問題，其中能量是重要問題，“飛行器長期工作，并且要與地面保持聯(lián)系，距離太陽越遠，太陽光越弱，飛到火星的話太陽能電池的效率會很低，但是靠其他星球引力提供能量又會耗費更多的時間。”探測器抵達火星后，著陸實時自主導(dǎo)航與控制又是一個難題，“在近地對接可以實現(xiàn)實時監(jiān)控，但是到火星那么遙遠的地方，光傳播過去都需要8到20分鐘，這意味著探測器從火星發(fā)回的信息都是20分鐘之前的，指令發(fā)出后再需要傳輸給探測器接收，這么長的時間，探測器都可能已經(jīng)失去控制，撞毀到火星表面上了，因此探測器必須具有自主導(dǎo)航、控制和障礙規(guī)避的能力，飛行器就可能撞到火星表面。”于教授說。

　　探測器著陸必須一次成功

　　在10家研究單位中，青島科技大學(xué)自主導(dǎo)航與智能控制研究所承擔(dān)的工作就是確保探測器在著陸過程中自主導(dǎo)航的一部分，于教授表示，深空探測的每一個環(huán)節(jié)都很重要，“一次探測需要耗費很多的人力財力，一旦出點小問題，這次探測任務(wù)就可能失敗，這不同于路面設(shè)備的測試，深空探測事先無法進行實地測試，只能盡可能地模擬著陸過程，而且必須一次成功。”

　　研究所的邵巍博士介紹，他們研究的課題主要包括對星球表面環(huán)境特征的提取、跟蹤和導(dǎo)航算法的設(shè)計，而火星表面氣候變化多端，星表形態(tài)多種多樣等，對探測器而言如何精確著陸“危險重重”。“火星表面環(huán)境到底是什么樣，沒有人去過，這些在著陸前都需要觀測，在著陸前尋找合適的地方。通過光學(xué)相機探測器可以把火星表面拍下來，但是火星從未有人去過，探測器遇到石頭 、隕石坑等障礙并不知道危險，對環(huán)境特征的提取識別就是在著陸過程從圖像信息中提供有用的信息，讓探測器根據(jù)這些特征作為導(dǎo)航陸標(biāo)，對自己的位置、速度、姿態(tài)進行估計。就像我們開車需要看到交通指示牌一樣，才能夠知道自己在哪，否則就可能迷路，到不了目的地。這些看起來比較簡單的工作，讓探測器來自己完成實際上非常復(fù)雜，必須讓探測器有足夠的智能性，成為一個具有自主識別 、自主導(dǎo)航、自主控制能力的智能機器人，才能保證探測器的精確著陸。”

　　確保安全著陸，探測器在接觸表面時需要將速度接近為0，“在深空中飛行速度很快，如果著落不當(dāng)就會和星球表面撞上。下降過程中探測器需要觀察周圍的環(huán)境，讓探測器自動規(guī)劃著陸軌跡，避開隕石坑 、巖石等障礙物。”于教授說青島科技大學(xué)的老師們正是給這些問題的解決提供一定的技術(shù)支持和保障。

　　談到中國未來的深空探測計劃，于教授說，他們現(xiàn)在所做的正是前期的基礎(chǔ)工作，他也相信，在不久的將來，中國也將向深空探測邁進，“中國實現(xiàn)火星探測將不再是夢。”

　　記者 紀(jì)國亮  圖由研究所提供

　　 （來源：半島網(wǎng)-城市信報） [編輯: 李敏娜]