新浪科技综合|85后安徽青年给“天问一号”造眼睛,让航天器度过火星着陆黑色九分钟
来源:DeepTech深科技
他叫朱飞虎 , 是给航天器造“眼睛”的人 。
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图 | 朱飞虎的照片(来源:朱飞虎)
2021 年5 月 15 日 , 中国首款自主研发火星探测器“天问一号” , 在火星成功完成软着陆 , 这是中国第一次真正意义上的深空之旅 , 这意味着中国的火星探测能力直追美国 , 并成为首个利用单个探测器一次性完成“环绕+着陆+巡视”等任务的国家 。
其中 , 火星着陆多功能避障敏感器(下称“避障器”)承担着重要作用 , 而它正是那双“眼睛” 。
朱飞虎表示 , 其担任“天问一号”火星着陆多功能避障敏感器的主任设计师 , 并率领团队于 2015 年着手研究避障器 , 2019 年 4 月将产品交付给整星 , 2020 年 7 月它跟随“天问一号”探测器于发射入轨 , 后于 2021 年 5 月成功着陆火星乌托邦平原 。
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中国国家航天局对此评价称:“着陆点附近地势平坦 , 石块丰度和尺寸与预期一致 , 表明着陆点自主选择和悬停避障实施效果良好 。 ”朱飞虎也因此获得2021达摩院青橙奖 , 也成为该奖项设立以来的首位航天科学家得主 。
让“天问一号”度过火星着陆的“黑色9分钟”
这双“眼睛”让“天问一号”度过了火星着陆的“黑色 9 分钟” , 以稳稳的姿势降落在乌托邦平原 。 作为国际航天领域中最困难、失败率最高的任务 , 火星软着陆的成功率不到 50% 。
火星距地球远达 4 亿公里 , 无法进行实时通信 , 因此在“天问一号”着陆火星的 9 分钟里 , 工作人员无法进行地面干预 , 只能依靠探测器进行自主控制 。 由此可见火星着陆之难 , 历史上许多国家都曾参与 , 但只有中美两国完成了这一过程 。
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图 | 激光精避障 , 水平 6.2m , 垂直 4m(来源:朱飞虎)
据朱飞虎介绍 , NASA 一般采取如下两种着陆方式:其一是气囊着陆方式 , 利用打开的气囊进行缓冲 , 借此来保护着陆车 。 其二是天空起重机方式 , NASA 的好奇号火星探测器和新一代火星车毅力号均用此进行着陆 。 相比之下 , 我们选择了软着陆 , 这也是和中国探月工程相似的着陆方式 。对比 NASA 的着陆方式 , 软着陆的不同主要有二:其一是大气伞降 , 借助大气空气动力学让速度降到较低水平 。 其二是抛掉探测器大底 , 露出视觉系统来做精确导航 , 这时再打开缓冲 7500 牛发动机 , 以进行动力减速 , 以便在伞降过程实现精确可控的减速 。
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