|
探索深空,人類不僅要克服已知困難,更要麵對很多未知——我們甚至不知道深空中有哪些我們還不知道。那麼,人類能在深空中走多遠?中國首次火星探測任務總設計師張榮橋有很多思索。 思考一:科學目標——想得到什麼新發現和新認識?張zhang榮rong橋qiao介jie紹shao,幾ji十shi年nian來lai的de深shen空kong探tan測ce,獲huo得de了le很hen多duo重zhong大da發fa現xian,極ji大da地di豐feng富fu了le人ren類lei對dui宇yu宙zhou特te別bie是shi太tai陽yang係xi的de認ren識shi。獲huo得de科ke學xue發fa現xian越yue來lai越yue成cheng為wei深shen空kong探tan測ce可ke持chi續xu發fa展zhan的de驅qu動dong力li,那na麼me在zai這zhe種zhong情qing況kuang下xia,中zhong國guo進jin行xing深shen空kong探tan測ce,有you必bi要yao先xian搞gao清qing楚chu哪na些xie已yi經jing被bei驗yan證zheng了le,我wo們men再zai做zuo要yao有you什shen麼me特te點dian,中zhong國guo要yao做zuo什shen麼me原yuan創chuang性xing的de探tan索suo。隻zhi有you搞gao清qing楚chu我wo們men的de科ke學xue目mu標biao,才cai能neng有you的de放fang矢shi。
思考二:科學載荷——想得到的能不能得到?深空探測的重點是空間環境、物質成分、內部構造、表麵形貌等,需要得到電、磁、力、溫度等要素。張榮橋說,那麼我們就要考慮研發什麼樣的有效載荷來實現科學目標。比如,要不要開發新的測量機理、方法?能不能做到小型化、多功能化、智能化?
思考三:環境及其適應性——能否可靠到達和生存?張榮橋介紹,為了麵對諸多未知,我們不僅要更多地了解行星的電磁特性、力學特性等情況,還要對工程技術進行研發,比如開發、完善元器件、原材料、軌道設計和控製等,才能確保工程可實現。
思考四:大推力火箭——能否準時出得去?深空探測器需要脫離地球引力,而實現著陸、采樣返回等任務需要更大質量的探測器。“受天體運行規律影響,發射機會難得,比如火星探測每隔26個月才有一次機會。”張榮橋說,“火箭的運載能力直接決定了能以多大能力出去。因此,要研發大推力火箭,並探索能否實現零窗口發射。”
思考五:自主導航控製——能否找到自己的路?深空探測的飛行可能需要幾年甚至幾十年,星地距離延伸至幾億甚至幾十億公裏,星地時延將達到數小時。“在茫茫星空,探測器怎麼找到自己的路?”張榮橋說,除了星際航行軌道設計,我們還需要新型導航方法和導航敏感器,並實現探測器的自測量、自計算、自診斷和自恢複。
思考六:數據傳輸——天地通信能否暢通?zhangrongqiaojieshao,xingdijulidezengdarangshujuchuanshuxinhaodekongjianshuaihaochengzhishuzengda,ruhequebaoshujuchuanshudeyouxiaoxingheanquanxing,jiuchengweizhiyueshenkongtancedepingjing。tarenwei,chuleyaotigaoxingshangfashenengli,lirudazaigaoxiaofasheji、可展開星載天線等,也要加強地麵接收能力,同時可以嚐試不同頻段的組合。
思考七:能源與動力——能否另辟蹊徑?“探索木星及木星以遠,太陽輻照強度不足以滿足衛星能源需求,而化學推進麵臨長期儲存等難題。”張榮橋說,因此需要研究新的能源和動力方式,例如高效光電轉換材料、空間核電源、電推進等。
圍繞這些問題,中國科學家正在努力研究。張榮橋說:“走zou出chu地di球qiu搖yao籃lan,是shi人ren類lei與yu生sheng俱ju來lai的de秉bing性xing和he精jing神shen追zhui求qiu。我wo們men生sheng活huo在zai一yi個ge偉wei大da的de時shi代dai,見jian證zheng和he分fen享xiang了le航hang天tian發fa展zhan給gei人ren類lei帶dai來lai的de福fu祉zhi,也ye必bi將jiang創chuang造zao新xin的de輝hui煌huang。”
|