中新社天津5月15日電 (張道正 趙暉)5月15日7時18分,天問一號探測器穩(wěn)穩(wěn)著陸在火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)。參與火星探測著陸科研的天津大學教授蔣明鏡一揮拳頭,開心地歡呼“穩(wěn)了!”
火星探測可謂“步步驚心”,其中最兇險的是著陸過程。從火星大氣層外緣通過軟著陸的方式降落到火星表面,整個著陸過程技術十分復雜。目前,人類火星探測任務的成功率僅有五成左右,大部分失敗都折戟在這一階段。這個過程被稱為探火旅程中最為兇險、最為驚心動魄的“黑色九分鐘”。
蔣明鏡教授的“北洋能源與環(huán)境巖土團隊”承擔了中國火星探測計劃中的地面火星地表研制項目。團隊所做的研究就是為天問一號平穩(wěn)度過“黑色九分鐘”護航。
“我們的主要任務可以形象地稱為‘再造火星表面’,團隊被很多網(wǎng)友形象地稱為‘造星’團隊。”蔣明鏡介紹,火星引力僅有地球的38%,空氣密度僅有地球的1%,且地形地貌特殊,北半球是被熔巖填平的低原,南半球則是充滿隕石坑的古老高地,南北半球之間以明顯的斜坡分隔,火山地形穿插其中,著陸難度不言而喻。模擬火星地表地貌形態(tài)等環(huán)境特征,對于未來探測器在火星重力環(huán)境下成功著陸具有重要意義。
蔣明鏡告訴記者,火星探測器的安全著陸研究須以火星土壤(簡稱火壤)的物理力學特性為基礎,他們的研發(fā)內(nèi)容主要包括:模擬地表成像區(qū)域基礎場地、工作區(qū)基礎場、火星地表特征、模擬火壤著陸試驗床、火星表面激光和微波特征等。
“火星地表研究,是為了著落器自動安全降落選址;火壤承載特性研究,是為了落地后的安全穩(wěn)定等。”蔣明鏡說。
經(jīng)過長達兩年的艱苦鉆研,蔣明鏡教授帶領團隊在河北懷來“造星”成功:順利建造了著陸器著陸點的典型火星地表;模擬了接近火星表面真實形態(tài)的火星地表地貌等視覺環(huán)境并滿足試驗器對可見光、雷達和激光的反射要求;為火星驗證器攜帶的火星探測器設備提供類似火星的探測環(huán)境等一系列任務。并于2019年11月14日成功地進行了中國首次火星探測任務著陸器懸停避障試驗。
“著陸器懸停避障是我國火星工程研制進程的重要環(huán)節(jié),試驗成功后,我們又做了模擬火星土壤承載特性、火星表面數(shù)字模擬等研究。這些研究也可以為祝融號火星車開展火星探測提供支持?!笔Y明鏡介紹說。
2020年7月23日成功發(fā)射,在軌飛行約295天,中國航天器首次奔赴火星,就“毫發(fā)未損”地著陸,實現(xiàn)了中國首次地外行星著陸,使中國成為第二個成功著陸火星的國家。
蔣明鏡和他的團隊為火星探測著陸做出的顯著貢獻,得到了項目主管單位的充分肯定,團隊被授予“火星著陸綜合試驗場建設突出貢獻單位”稱號。
“我們的征程是星辰大海,天津大學的‘造星’團隊要為中國人深空探測做出‘天大’的貢獻!”蔣明鏡教授介紹,他們團隊還在做小行星探測研究。(完)