5月15日，我國首次火星探測任務(wù)，天問一號探測器，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印跡，邁出了我國星際探測征程的重要一步。5月18日，上游新聞·重慶商報記者獲悉，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)、中國航天科工三院304所，為“天問一號”順利進行火星環(huán)繞、著陸和后續(xù)巡視探測均作出了重要貢獻。

　　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 “天問一號”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)計與研制。

　　上述研究成果通過建立火星探測器動力學(xué)和運動學(xué)模型對通信“黑障”問題進行分析，設(shè)計導(dǎo)航方案、制導(dǎo)控制方案，解決了動力下降段最優(yōu)能量消耗問題和著陸段視覺導(dǎo)航問題，為火星探測器的著陸過程，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入過程氣動力熱載荷分析項目，項目成果應(yīng)用于火星著陸巡視器著陸過程動力學(xué)環(huán)境預(yù)示，為整器環(huán)境條件的制定提供了設(shè)計依據(jù)。

　　北理工承擔(dān)對天問一號兩艙連接解鎖機構(gòu)火工鎖設(shè)計驗證的仿真分析和火工藥劑空間壽命驗證，對火工鎖設(shè)計過程低溫故障機理進行分析，研究工作為火工鎖的解鎖任務(wù)順利實施提供了技術(shù)保障。

　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)：中國國旗鎖緊展開機構(gòu)、變結(jié)構(gòu)鎖定及多級伸展結(jié)構(gòu)和落火監(jiān)視相機轉(zhuǎn)動裝置

　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)根據(jù)天問一號火星探測任務(wù)的總體任務(wù)需求，哈工大航天學(xué)院冷勁松教授團隊基于具有獨立自主知識產(chǎn)權(quán)的形狀記憶聚合物復(fù)合材料，研制了中國國旗鎖緊展開機構(gòu)、變結(jié)構(gòu)鎖定及多級伸展結(jié)構(gòu)和落火監(jiān)視相機轉(zhuǎn)動裝置共 3 個產(chǎn)品，通過精細的力學(xué)理論分析、巧妙的智能結(jié)構(gòu)設(shè)計和多次反復(fù)迭代的極端環(huán)境試驗驗證，解決了低溫、輻照等極端惡劣使役環(huán)境下，長時間鎖定、低沖擊可靠展開的關(guān)鍵技術(shù)難題。在國際上首次實現(xiàn)形狀記憶聚合物復(fù)合材料結(jié)構(gòu)在深空探測工程中的應(yīng)用，標(biāo)志著我國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隊參與了火星環(huán)繞器制動捕獲方案論證與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。針對定向捕獲、勻速捕獲、變速捕獲等多種捕獲方案，該團隊進行了深入的對比分析，攻克了環(huán)繞器制動點火姿態(tài)建立、大角度姿態(tài)機動方案設(shè)計、制動捕獲方案優(yōu)化以及制動捕獲過程中的姿態(tài)穩(wěn)定控制方案設(shè)計等多項關(guān)鍵技術(shù)問題，為火星環(huán)繞器制動捕獲任務(wù)的成功提供了技術(shù)支撐。

　　2020年10月1日，天問一號火星探測器首次深空“自拍”圖像上的五星紅旗光彩奪目，這抹鮮艷的中國紅出自化工與化學(xué)學(xué)院吳曉宏教授團隊。吳曉宏教授團隊經(jīng)過一系列科研攻關(guān)，開發(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旗用特種功能材料，并經(jīng)特殊工藝套印在鋁板上，國旗在經(jīng)歷了輻照、高低溫交變、低溫存儲、粘合脫落等多重試驗考核后，才最終安裝在探測器側(cè)面。

　　哈工大科研團隊在火星車移動系統(tǒng)方面的研究成果用于天問一號探測器。威海校區(qū)邵春濤老師負責(zé)的與“火星EDL過程仿真”和“火星車GNC模擬”相關(guān)的兩個課題分別為火星探測器安全著陸以及后續(xù)的火星車巡視探測提供了有力支撐。

　　航天科工三院304所：對接收、處理火星探測數(shù)據(jù)的地面應(yīng)用系統(tǒng)開展軟件測試

　　中國航天科工研制生產(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、解鎖分離裝置等系列產(chǎn)品為天問一號開展火星環(huán)繞、著陸和巡視探測作出重要貢獻。

　　其中，航天科工三院304所對接收、處理火星探測數(shù)據(jù)的地面應(yīng)用系統(tǒng)開展軟件測試，為天問一號信號接收軟件做好“體檢”。304所研發(fā)的火星探測任務(wù)分析與評估系統(tǒng)，為測控總體的方案設(shè)計、過程仿真和結(jié)果評估提供定量化分析手段，有效支撐測控總體迭代優(yōu)化。

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