中國火星探測器氣動設計已完成 正在進行試驗驗證
《科技日報》3月11日消息,全國政協委員、中國航天科技集團十一院研究員周偉江10日透露,我國計劃於2020年發射的火星探測器,已完成氣動外形設計,以及氣動力、氣動熱設計工作。

資料圖:火星探測器外觀圖。 圖片來源:新華網
據瞭解,我國火星探測任務力爭一次實現環繞、着陸和巡視三大目標。其中,着陸器的着陸過程涉及到多項空氣動力學難題。
周偉江介紹,着陸器降落過程初期速度很快,為避免空氣摩擦產生的温度過高將其燒燬,需要有一定升力幫助它減速。此類軸對稱結構的航天器,要產生升力必須讓它不對稱,這有幾種方法。國內外一些探測器採取的是調整重心的策略,我國火星着陸器則是通過開啓活動控制部件、配合噴流控制來產生升力。
同時,控制着陸器的姿態非常重要,如果它翻起跟頭,可能被燒蝕或偏離軌道。
周偉江説,着陸器下降過程中,會不斷有部件分離。比如先要拋出前蓋,打開降落傘,這個過程不能影響飛行器的穩定性。降到一定高度時,要拋掉大底,由於此時着陸器是大底朝前降落,這個動作相當於是迎風完成。接下來,還要把倉裏的巡視器拋出去。如此一來,變成幾個部件一起降落,如果相互干擾碰撞,會對任務造成很大影響。這些問題都要在氣動設計中考慮周全。
此外他介紹,我國火星探測器質量較小,在進行氣動力、氣動熱及相關操作系統設計時,處處受到嚴格的重量限制。“比如防熱材料,如果用少了,着陸器會被燒壞;多用一點,重量就會超標。”他説,“各系統、結構要精打細算,一點點摳,幾乎不容許有餘量。”
不過周偉江表示,火星探測器各項氣動設計工作已全部完成,正在進行試驗驗證。
另據國新辦2016年12月發佈《2016中國的航天》白皮書,中國將在未來5年研究發展重型運載火箭的計劃,計劃到2018年為一帶一路國家提供衞星導航系統。中國的導航系統到2020年將包含35顆衞星,計劃到2017年底發射嫦娥五號月球探測器,中國計劃到2020年發射首個火星探測器。
中國火星探測計劃於2016年1月11日立項。計劃預計在2020年7月、8月擇期發射場發射火星探測器,一步趕超完成繞、著、巡三階段任務。

在2016年工博會上亮相的中國火星探測器的着陸器和火星車(《光明日報》圖)