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(bào)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(jìn)行火星環(huán)繞、著陸和后續(xù)巡視探測均作出了重要貢獻(xiàn)。

　　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(jì)與研制。

　　上述研究成果通過建立火星探測器動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)模型對通信“黑障”問題進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)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(jìn)入過程氣動力熱載荷分析項(xiàng)目，項(xiàng)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(jì)依據(jù)。

　　北理工承擔(dān)對天問一號兩艙連接解鎖機(jī)構(gòu)火工鎖設(shè)計(jì)驗(yàn)證的仿真分析和火工藥劑空間壽命驗(yàn)證，對火工鎖設(shè)計(jì)過程低溫故障機(jī)理進(jìn)行分析，研究工作為火工鎖的解鎖任務(wù)順利實(shí)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(jī)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(jī)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(tuán)隊(duì)基于具有獨(dú)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(jī)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(jī)轉(zhuǎn)動裝置共 3 個(gè)產(chǎn)品，通過精細(xì)的力學(xué)理論分析、巧妙的智能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和多次反復(fù)迭代的極端環(huán)境試驗(yàn)驗(yàn)證，解決了低溫、輻照等極端惡劣使役環(huán)境下，長時(shí)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(shí)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(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)進(jìn)行了深入的對比分析，攻克了環(huán)繞器制動點(diǎn)火姿態(tài)建立、大角度姿態(tài)機(jī)動方案設(shè)計(jì)、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(jì)等多項(xiàng)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(tuán)隊(duì)。吳曉宏教授團(tuán)隊(duì)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(yàn)考核后，才最終安裝在探測器側(cè)面。

　　哈工大科研團(tuán)隊(duì)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(fù)責(zé)的與“火星EDL過程仿真”和“火星車GNC模擬”相關(guān)的兩個(gè)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(jì)、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(xiàn)。

　　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(jì)、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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