【中國科學(xué)報】北理工宇航學(xué)院崔平遠(yuǎn)團隊的深空探測成果
發(fā)布日期：2017-07-12 供稿：中國科學(xué)報 編輯：楊晶 審核：王征 閱讀次數(shù)：
原文標(biāo)題：在星空，劃出閃亮的軌跡——記北京理工大學(xué)宇航學(xué)院崔平遠(yuǎn)團隊
原文鏈接：http://news.sciencenet.cn//sbhtmlnews/2017/7/325368.shtm
“危樓高百尺，手可摘星辰。”“星垂平野闊，月涌大江流。”……詩和遠(yuǎn)方，寄托了人類對未知的無限向往。
當(dāng)小行星撞擊地球，地球曾經(jīng)的主宰者恐龍走向滅絕；當(dāng)哈雷彗星經(jīng)過，驚恐的古人對“掃把星”唯恐避之不及；當(dāng)流星劃過，人們雙手合十許下心愿……對小天體的情愫，已經(jīng)深深印刻在人們心中。
這些存在于茫茫宇宙中的小天體到底有什么奧秘？人類試圖從科學(xué)的角度進行解謎。本世紀(jì)初，美國、日本先后發(fā)射了小天體探測器，有的已經(jīng)完成了對小行星的采樣任務(wù)。
有人問，何時中國才能實現(xiàn)對小天體的探測？實際上，這一夢想已在國力日臻強大的中國由理想變?yōu)楝F(xiàn)實，北京理工大學(xué)宇航學(xué)院崔平遠(yuǎn)團隊就是其中的一支“造夢”隊伍，他們用自己的汗水與智慧，在壯闊的星辰之間劃出一道閃亮的軌跡。
一飛沖天的回響
圖塔蒂斯是目前已發(fā)現(xiàn)最大的一顆對地球構(gòu)成潛在威脅的近地天體，每四年會接近一次地球。
探月工程的第二顆衛(wèi)星——“嫦娥二號”在完成主要使命之后，工程總體經(jīng)過充分論證，確定了利用剩余燃料開展飛越探測小行星的新任務(wù)。這一使命交到了長年致力于深空探測研究的崔平遠(yuǎn)團隊手中。“這讓我們既緊張又興奮，成功完成這一任務(wù)將實現(xiàn)我國深空探測多個‘零’的突破。”作為團隊負(fù)責(zé)人，崔平遠(yuǎn)激動地說。
“嫦娥二號”衛(wèi)星在完成了日地拉格朗日L2點探測任務(wù)之后，成功飛抵距地球約700萬千米遠(yuǎn)的深空，與圖塔蒂斯小行星由遠(yuǎn)及近擦身而過。交會時，“嫦娥二號”星載監(jiān)視相機對小行星進行了光學(xué)成像。“這一‘擦身而過’首次實現(xiàn)我國對小行星的飛越探測，也是國際上首次實現(xiàn)對該小行星的近距離探測。”團隊成員、副教授喬棟告訴《中國科學(xué)報》記者。
在宇宙間劃出一道閃亮的軌跡，并不是一蹴而就的，有幸參加“嫦娥二號”這樣的大工程，源自于該團隊多年的積累。目前該團隊主要針對深空探測的軌道設(shè)計、自主管理、自主導(dǎo)航三大關(guān)鍵技術(shù)開展研究工作，“嫦娥二號”探測圖塔蒂斯小行星的成功，很好地驗證了團隊軌道設(shè)計相關(guān)的研究成果。
扛下這項“大工程”的并不是一支規(guī)模龐大的團隊，目前，崔平遠(yuǎn)團隊共有6名教師，30多名博士生、研究生。
其中崔平遠(yuǎn)作為團隊的帶頭人，全面負(fù)責(zé)研究方向的選定、研究思路的提出和研究工作的指導(dǎo)，徐瑞負(fù)責(zé)深空探測器自主任務(wù)規(guī)劃與管理，喬棟和尚海濱負(fù)責(zé)深空探測有控軌道設(shè)計與優(yōu)化，朱圣英和高艾負(fù)責(zé)深空自主導(dǎo)航與制導(dǎo)控制。
團隊成員中，喬棟和朱圣英等人還是研究生時就跟著崔平遠(yuǎn)做研究。喬棟的博士論文所作的研究還用在了“嫦娥二號”衛(wèi)星探測小行星的項目上。
下一個目標(biāo)是火星
電影《火星救援》上映時，周圍人都說好，崔平遠(yuǎn)也很好奇，可是，兩次都因為工作忙，取消了觀影計劃。
隨著深空探測的外部環(huán)境越來越好，北理工把“拓天”作為三大支柱型戰(zhàn)略之一。于是，崔平遠(yuǎn)團隊也越來越忙碌了。
2009年以來，該團隊陸續(xù)承擔(dān)國家“863計劃”“973計劃”項目，在深空探測的理論研究和模擬仿真方面取得了不俗的成績。
2009年5月，北理工成立了深空探測技術(shù)研究所；為了突出小天體探測技術(shù)研究，又于2010年開始建設(shè)“小天體探測與防御”實驗室；在欒恩杰、吳偉仁等專家的支持和幫助下，北理工獲批主辦《深空探測學(xué)報》，該刊于2014年創(chuàng)刊，是國內(nèi)唯一以深空探測為定位的學(xué)術(shù)期刊；2015年獲批“深空自主導(dǎo)航與控制”工信部重點實驗室。
“我們甚至開玩笑說，一輩子不換研究方向也可以。”喬棟笑著說。話雖如此，可他們從未停止前進的腳步。
2016年，我國首次火星探測任務(wù)獲中央批準(zhǔn)立項。我國有望在2020年前后實現(xiàn)自主火星探測，繼而開展小行星著陸、木星飛越等探測活動。
崔平遠(yuǎn)團隊承擔(dān)的“973計劃”項目研究工作正是火星和小行星的精確著陸問題，在不久的將來，“北理工軌跡”將環(huán)繞火星，服務(wù)小行星著陸探測活動。“我們設(shè)想在火星上布設(shè)數(shù)顆軌道器，最終形成一個類似地球上的GPS，通過規(guī)劃軌道器的運行軌跡，配合著陸器在進入火星的過程中更多地提供信息，從而提高導(dǎo)航和著陸的精度。”團隊成員、講師高艾說。
創(chuàng)新來自煎熬
“一路走來，外人看到的是鮮花和榮譽，而在我們看來，這些都是經(jīng)過長期的努力，一天一天積累、一點一滴堆積而來的。”喬棟說。
“就像牛頓從蘋果落地中發(fā)現(xiàn)萬有引力，理科的創(chuàng)新更多靠的是天賦、靈感，與之不同的是，工科的創(chuàng)新更多靠的是日積月累的付出。”團隊成員、副教授徐瑞說。
大多數(shù)時候，工科科研人員的日子過得異乎尋常的單調(diào)。“我們每天做的事情都很平凡。早早來到實驗室，處理各種各樣的事情，再看看學(xué)生做的東西，忙一忙課題實驗，幾乎每天都是如此。我們也想出去玩一會兒，但是沒有時間。”團隊成員、副教授朱圣英說。
感嘆時間不夠用、日子過得快，是團隊里每個人的心聲。喬棟告訴記者，科學(xué)家的日子是以五年為一個計算單位的，上一個五年所做的事都是在為這個五年做鋪墊和積累。
只是相比“路漫漫其修遠(yuǎn)兮”的深空探測研究，這樣一輪又一輪的五年，不過是歷史長河里微乎其微的小篇章。
采訪即將結(jié)束，記者請崔平遠(yuǎn)總結(jié)一下“這是一個什么性格的團隊”。他想了片刻，回答道：“這是一個工作很辛苦，偶爾會有委屈，但又舍不得離開的團隊。”
崔平遠(yuǎn)告訴記者，有一位老師曾和他討論過一個好團隊究竟是什么樣子。“他告訴我，能打硬仗、再苦再累也不會說個‘不’字的團隊，就是好團隊。”
一想到青年老師在科研過程中默默地付出，他常帶愧意。“但是到目前為止，沒有人怕苦怕累，大家都在深空探測事業(yè)的追求中閃耀著自身的價值。”崔平遠(yuǎn)堅定地說。
（文章來源：《中國科學(xué)報》 2017-7-11 8版）
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