青橙奖获奖者朱飞虎:天问一号是这样着陆的

2022年01月19日/ 浏览 199

新京报贝壳财经讯(记者 罗亦丹)10月19日,在2021云栖大会上,朱飞虎、韦东奕、陆盈盈等10名不超过35岁的优秀青年学者获得达摩院2021青橙奖,在青橙奖颁奖礼现场,中国科学院院士杨孟飞、常进、周成虎、樊文飞等4位院士为2021青橙奖得主颁奖。 

今年青橙奖首度颁给国家重大科技任务的贡献者,如来自北京控制工程研究所的朱飞虎主导研发航天器的“眼睛”,让“天问一号”度过火星着陆的“黑色9分钟”,稳稳降落在乌托邦平原,是首位把科研成果送上火星的青橙奖得主。 

朱飞虎担任天问一号火星着陆多功能避障敏感器的主任设计师,主持完成了该产品的研制与交付。该产品于 2019 年 4 月份交付整星,随天问一号探测器于 2020 年 7 月发射入轨,2021 年 5 月 15 日成功着陆火星乌托邦平原。 

据了解,火星软着陆是国际航天领域中最为困难、成功率最低的一项任务,成功率不到 50%。由于火星距离地球达到 4 亿公里,不能进行实时通信,在天问一号着陆火星的 9 分钟惊心动魄的过程中,均依靠探测器自主控制,地面无法进行干预。 

10月19日,朱飞虎在接受贝壳财经记者采访时表示,火星着陆是一个难度非常大的动作,在全世界历史上总共有很多国家都参与了这个过程,但实际上最终实现这个过程的国家只有两个:一个是美国,另外一个就是中国。 

“美国采用的(着陆)方式比较多,首先它有气囊着陆的方式,通过一个打开的气囊来缓冲,进行着陆车的保护;另外,好奇号和后面的毅力号,都是采用天空起重机方式进行着陆的,这也是他们的一种方式。”他表示。 

朱飞虎告诉贝壳财经记者,中国的方式和上述方式都不一样,而是选择类似于探月工程的着陆方式,我们叫软着陆。 

在他看来,软着陆和美国着陆方式最大的不同,主要包括两个过程:“首先是大气的伞降,通过大气空气动力学把速度降到一个比较低的水平。然后,把探测器的大底抛掉,视觉系统露出来进行精确导航,这时候就可以把缓冲7500牛发动机打开,做一个动力的减速,这个减速过程相当于伞降过程精确可控的减速方式。我所做的工作主要在动力下降的这段时间,大概从10公里开始,探测器需要精确导航,需要一个精确的‘眼睛’,我做的就是这个‘眼睛’。”

朱飞虎表示,探测器主要完成的动作有这么几个:“一是通过视觉系统来规避被罩,因为它抛完大底之后,降落伞就会随着被罩脱离探测器了,这时我们要找一个落点,该落点不能和降落伞落点冲突,不然会出现撞车的现象。” 

“二是通过视觉系统做一个初步避障,把大型的岩石、比较高的山峰避掉,不能落在这个地方,因为如果落到的话,就不适合混行车的行走。另外,100米时(探测器)做了悬停的动作,这是通过我们的视觉系统激光的三维成像实现的。通过这个动作,去规避一些非常小的岩石和凹坑,进行精确的避障,保证咱们的混行车不会落到岩石和坑上。因为它的着陆腿相对比较细,如果落到这些岩石上有可能存在翻车的风险。”朱飞虎对贝壳财经记者表示。 

阿里巴巴集团董事会主席兼首席执行官张勇表示,将加大对基础科研的支持力度,阿里巴巴全球数学竞赛金奖奖金将提升至5万美元,总奖金也将大幅提升;同时,达摩院青橙奖奖金池将提升至3000万元,明年开始每年奖励30人,每人奖励100万元。

新京报贝壳财经记者 罗亦丹 编辑 宋钰婷 校对 危卓

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