在深空探測的呼聲一浪高過一浪后,我國火星探測器終于千呼萬喚始出來。11月3日,在第17屆中國國際工業(yè)博覽會上,由中國航天科技集團公司研制的火星探測器首度亮相,引起極大關注。同它一起現(xiàn)身的還有酷似“鋼鐵俠”的機器人航天員、今年首飛成功的長征六號運載火箭、“探月前鋒”月球車等,如此豪華的“大禮包”讓觀眾大呼過癮。
機器人航天員“小天” 現(xiàn)實版“鋼鐵俠”
在科幻電影中,人類探索太空總少不了機器人這個幫手。在本屆工博會上,長得像“鋼鐵俠”的機器人宇航員“小天”也揭開神秘面紗,未來在我國空間站、載人登月等重大工程中,機器人宇航員有望得以應用。展臺工作人員介紹,“小天”是“玉兔號”月球車的同門師弟,由中國航天科技集團公司八院805所研制,主要用來輔助或替代航天員開展在軌操作,未來可應用于空間站、載人登月等有人環(huán)境,輔助航天員擴大活動空間和工作空間,降低航天員出艙風險。小天的雙臂和手指非常靈活,一般人手能夠完成的動作,小到抓取鋼筆、光盤等日常操作,大到插拔旋擰、更換電連接器等工業(yè)操作,他都能夠勝任。
小天與普通工業(yè)機器人的另一個較大區(qū)別,就是應對惡劣空間環(huán)境的能力。太空具有零重力、高真空、大溫差、空間輻照環(huán)境等特征,一般工業(yè)機器人在此環(huán)境下功能喪失嚴重,無法有效輔助宇航員實現(xiàn)在軌操作。
土豪金火星探測器亮相 挑戰(zhàn)“4億公里”
在中國航天科技集團公司的展臺上,整體為金黃色的火星探測器模型被擺放在中心位置,尤為引人注目。
據(jù)在工博會現(xiàn)場的八院衛(wèi)星專家牛升達介紹,我國自主火星探測的任務將通過一次發(fā)射,完成火星全球綜合遙感和著陸巡視勘察兩項探測任務。因此,火星探測器也分為“環(huán)繞器”與“著陸器”兩個部分。此次展示的火星探測器與實物相比的比例為1:3,上面的圓錐狀部分為“著陸器”,下面的六面體為“環(huán)繞器”,此外還有一個十分醒目的白色高增益天線,用于地球與火星之間的遠距離通信。
據(jù)悉,中國航天科技集團公司經(jīng)過多年的攻關與積累,目前已經(jīng)完成了多項關鍵技術的突破。
牛升達介紹,探測火星需要突破深空超遠距離測控通信、火星制動捕獲、在軌長期自主管理、稀薄大氣減速與安全著陸等一系列核心關鍵技術。
火星探測器的最遠通信距離約4億公里,是地月距離的900多倍,按光速38萬公里/秒的速度計算,與地面測控站的往返“對話”一次需要40多分鐘,而且傳遞的“聲音”將會非常的微弱。因此,要實現(xiàn)如此遠距離的有效通信,需要克服巨大的信號衰減、傳輸時延和外界干擾等因素,對于中國航天專家是一項全新的挑戰(zhàn)。
除了深空測控技術,深空自主控制技術也是一大難點。目前,我國已發(fā)射的衛(wèi)星都是由地面來控制的,地面控制中心可以根據(jù)運行狀態(tài)對衛(wèi)星進行及時有效的調(diào)整。而火星探測器因為距離太遠,信號往返于地球和火星之間的時延太長,在大多數(shù)情況下,探測器主要得靠自主控制,獨立完成帆板展開、對日定向、制動捕獲、器器分離和故障診斷等功能。
長征六號運載火箭 “初次見面請多關照”
我國新一代運載火箭的首飛箭——長征六號運載火箭此次也出現(xiàn)在中國航天科技集團公司展臺。據(jù)稱,這是它首次在國內(nèi)展覽會亮相。而它這一亮相,就獲得了“特別榮譽獎”稱號。
現(xiàn)場展示的原理機
長征六號的研制歷時六年。今年9月20日,長征六號在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射,將20顆微小衛(wèi)星送入太空。
長征六號的成功發(fā)射不僅創(chuàng)造了中國航天一箭多星發(fā)射的新紀錄,而且有效驗證了我國在大推力、高可靠性、高適應性、低成本、無毒無污染等運載火箭領域的關鍵技術突破,對運載火箭后續(xù)發(fā)展具有里程碑意義。
與長征家族其他火箭相比,長征六號在外觀上有較明顯的變化。而它最大的特點,是擁有一顆特殊的心臟。
長征六號是我國第一款采用液氧煤油發(fā)動機的運載火箭。由于采用了全新的動力系統(tǒng),用的是液氧煤油發(fā)動機,推進劑是液氧和煤油,長征六號燃燒之后產(chǎn)生的物質是二氧化碳和水蒸汽,綠色環(huán)保。
綠色環(huán)保,對于我國的火箭動力來說是一個關鍵性的突破。
“玉兔號”月球車 月球上活得最久的探測器
聽完了“小天”的故事,是不是會想起他的“師兄”——“玉兔號”月球車?在這次工博會上,月球車也一同出現(xiàn)在了現(xiàn)場。
成功登月近兩年后,我國首輛月球車依然備受民眾掛念。嫦娥三號探測器系統(tǒng)首席科學家葉培建說,“玉兔號”已成為在月球“活”得最久的人造探測器。