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【第116期衍林讲堂】崔平远教授解密深空探测

[日期:2019-10-21] 来源:宣传组  作者:杜攀 [字体: ]

   10月18日下午,我校有幸邀请到北京理工大学崔平远教授,做客我校第116期“衍林讲堂”,为同学们解密深空探测概念、技术与趋势。海南中学王涵副校长,教务科梁振锋科长与高一、高二部分同学在图书馆二楼演播厅聆听了崔教授精彩的讲座。

   崔平远教授是863计划主题专家组成员,绕月探测工程科学应用专家委员会主任助理、兼月球探测技术组组长,中国宇航学会理事,中国宇航学会深空探测技术专业委员会副主任委员。当前主要研究方向为深空探测器自主导航与控制、轨道设计与优化。承担“973计划”项目1项,“863计划”重大和重点项目3项,国家自然科学基金项目5项。研究成果获得省部级科技进步奖10项,在国内外重要学术刊物上发表学术论文150余篇,其中被SCI和EI收录100余篇,授权发明专利12项,出版专著3本。

   讲座开始之前,崔教授代表北京理工大学向我校送达了喜报。感谢我校多年来为其输送大量优秀学子。2019年高考,我校共有十二名同学被北京理工大学录取。

  在讲座中,崔教授首先向师生介绍深空探测的概念。多远的距离才能定义为深空呢?世界主流对深空定义主要有两种定义:其一是以月球为分界线;其二是1988年无线电会议规定距离地球200千米为深空分界线。而深空探测则定义为不以地球为引力场的活动。广义的深空探测是天文观测,即“远观”。狭义的深空探测是发射探测器,即“近瞧”。崔教授讲到在深空探测活动中,主要的天体对象主要涉及月球探测,火星探测,小行星与彗星探测,水星与金星探测,巨行星及其卫星探测。深空探测是一个国家综合实力象征,深空探测的意义有什么呢?崔教授分别从三个方面进行了解读。第一,深空探测对科学牵引的作用,特别是对宇宙起源,天体起源、生命起源有着重要的研究作用。第二,深空探测推动了技术的发展,计算机、推进器、材料、导航等都因为深空探测得到了快速的发展。第三,新技术也推进新型深空探测任务实施,进一步产生和推动空间技术突破和空间应用创新。

   深空探测是一个综合,复杂的系统性工程,涉及众多科学技术领域,崔教授结合探月工程中工作经历,向师生们介绍了深空探测中的技术。深空探测的技术简单来说主要解决三个方面的问题,我走什么路?我现在在哪里?我该怎么去?

  “我走什么路”,对应的深空探测技术则是轨道设计。轨道设计是深空探测的第一步,是探测器到达天体目标的路线。在轨道设计时则需涉及目标选择、出发点优选、借力飞行、低能量转移、小推力优化等五个方面。

   “我现在在哪里”,对应的则是深空探测中的测控导航。在这个过程中需要从导航(探测器空间状态确定)、制导(探测器运行轨迹制导)、控制(探测器运动状态控制)三个方面指明探测器的循迹方向。其中空间状态确定是运行轨迹制导、运动状态控制的基础。当然测控导航也存在不足方面,例如在与火星探测器进行测控时,信息单程传输的时间则最长需要22分钟。进而自主导航技术则对远距离探测则尤为关键,当前自主导航主要有惯性导航、天文导航、光学导航等三类。

   “我该怎么去”,则对应探测器的自主管理。当前传统对自主管理还存在通信延时、控制的实时性、数据传输速率等问题。崔教授鼓励在场的同学们能够积极投身于宇宙与航天研究中。

   最后,崔教授向大家介绍了深空探测的趋势。未来的深空探测从探测方式来说,主要遵循从飞越、环绕、着陆、采样返回、载人登陆等步骤来进行开展。从目标区域来说,遵循由远及近、由易到难。从近地小行星、主带小行星、木星特洛伊群、阿伊伯带小行星逐步实施探测。当前我国深空探测已经对月球已经多次开展探测活动,对小行星探测也有成功经验,近两年对火星的探测活动也会逐步实施。崔教授鼓励大家加入航天队伍,弘扬航天精神、探索深空奥秘、建设航天强国。

   随后,崔教授和在场的同学对未来深空探测对人工智能技术的发展以及从事航空事业作为学生需要准备什么等方面进行了交流。

  讲座在热烈的氛围中圆满结束。

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