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　　中國的航天活動觸角已經伸到了月球，但深空的火星及其他行星目前還是空白。火星、小行星將成為中國的下一步探測目標，國家首個深空探測的973計劃研究也確定由國內10家科研單位共同承擔，青島科技大學作為山東唯一一家單位位列其中。6月5日，記者采訪了解到，青科大研究的課題，就是確保未來的星際探測器能夠精確、安全地著陸。對飛往深空的探測器來說，青島科技大學的研究老師是名副其實的“保鏢”。

　　深空探測青島高校占一份

　　6月5日上午，在青島科技大學校內一棟老舊的小樓里，記者見到了自主導航與智能控制研究所所長于鐳，他就是973計劃深空探測研究青科大的負責人。

　　據于教授介紹，國家973計劃“行星表面精確著陸導航與制導控制問題研究”由北理工、哈工大、北航、清華等10家單位共同承擔，這意味著青島科技大學是山東唯一一所參與深空探測的單位。于教授說，目前國內已經對深空探測展開了研究，這意味著在不久的將來，中國也有可能發射自己研發的火星及小行星探測器。“前期的設計、算法、可能遇到的問題多是在高校完成的。從今年開始，我們研究所開始著手做深空探測的前期研究，探測目標也是更遠的火星、小行星等星球。”

　　與探月工程相比，飛行器飛往火星面臨更多的問題，其中能量是重要問題，“飛行器長期工作，并且要與地面保持聯系，距離太陽越遠，太陽光越弱，飛到火星的話太陽能電池的效率會很低，但是靠其他星球引力提供能量又會耗費更多的時間。”探測器抵達火星后，著陸實時自主導航與控制又是一個難題，“在近地對接可以實現實時監控，但是到火星那么遙遠的地方，光傳播過去都需要8到20分鐘，這意味著探測器從火星發回的信息都是20分鐘之前的，指令發出后再需要傳輸給探測器接收，這么長的時間，探測器都可能已經失去控制，撞毀到火星表面上了，因此探測器必須具有自主導航、控制和障礙規避的能力，飛行器就可能撞到火星表面。”于教授說。

　　探測器著陸必須一次成功

　　在10家研究單位中，青島科技大學自主導航與智能控制研究所承擔的工作就是確保探測器在著陸過程中自主導航的一部分，于教授表示，深空探測的每一個環節都很重要，“一次探測需要耗費很多的人力財力，一旦出點小問題，這次探測任務就可能失敗，這不同于路面設備的測試，深空探測事先無法進行實地測試，只能盡可能地模擬著陸過程，而且必須一次成功。”

　　研究所的邵巍博士介紹，他們研究的課題主要包括對星球表面環境特征的提取、跟蹤和導航算法的設計，而火星表面氣候變化多端，星表形態多種多樣等，對探測器而言如何精確著陸“危險重重”。“火星表面環境到底是什么樣，沒有人去過，這些在著陸前都需要觀測，在著陸前尋找合適的地方。通過光學相機探測器可以把火星表面拍下來，但是火星從未有人去過，探測器遇到石頭 、隕石坑等障礙并不知道危險，對環境特征的提取識別就是在著陸過程從圖像信息中提供有用的信息，讓探測器根據這些特征作為導航陸標，對自己的位置、速度、姿態進行估計。就像我們開車需要看到交通指示牌一樣，才能夠知道自己在哪，否則就可能迷路，到不了目的地。這些看起來比較簡單的工作，讓探測器來自己完成實際上非常復雜，必須讓探測器有足夠的智能性，成為一個具有自主識別 、自主導航、自主控制能力的智能機器人，才能保證探測器的精確著陸。”

　　確保安全著陸，探測器在接觸表面時需要將速度接近為0，“在深空中飛行速度很快，如果著落不當就會和星球表面撞上。下降過程中探測器需要觀察周圍的環境，讓探測器自動規劃著陸軌跡，避開隕石坑 、巖石等障礙物。”于教授說青島科技大學的老師們正是給這些問題的解決提供一定的技術支持和保障。

　　談到中國未來的深空探測計劃，于教授說，他們現在所做的正是前期的基礎工作，他也相信，在不久的將來，中國也將向深空探測邁進，“中國實現火星探測將不再是夢。”

　　記者 紀國亮  圖由研究所提供

　　 （來源：半島網-城市信報） [編輯: 李敏娜]