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）