让我们一起去看火星2019年11月14日，河北怀来中国火星低重力模拟试验；圆满收官并首次在全世界面前公开亮相火星探测任务是我国深空探测领域进行的首个行星探测任务无经验可借鉴无先例可模仿甚至相关技术规范都是“盲区”自主。
2019年11月14日，河北怀来中国火星低重力模拟试验；圆满收官并首次在全世界面前公开亮相。
火星探测任务是我国深空探测领域
进行的首个行星探测任务
无经验可借鉴
无先例可模仿
甚至相关技术规范都是“盲区”
自主创新本就困难重重
更何况是遇上火星着陆阶段
被称为“7min死亡魔咒”
可见挑战难度之高任务之艰巨
因此必须在地面上
就对火星探测器的着陆阶段进行模拟验证
北京特种工程设计研究院
又一次参与其中
团队历时2年研制建设的低重力模拟试验平台
在地球重力环境下
为探测器提供了火星低重力环境
验证了探测器悬停、避障、缓降
和软着陆各阶段关键参数
为首次火星探测任务提供了关键数据支撑
着陆火星有多难？
火星探测是当前国际前沿科技创新活动。据统计，目前人类探测火星已有45次，但仅有18次成功，成功率仅40%。原因在哪儿呢？
与载人航天和月球探测不同，宇航员的航天器返航时距离我们只有几十公里，且一般情况下与地面是实时联系的，月球虽然远，但通信延迟只有2s，在可接受范围内。
但火星探测则不同。“地球距火星最近时也有6000多万公里，7min往返的通信延迟根本无法实时控制探测器的降落过程，意味着整个着陆过程必须完全依靠火星探测器自主进行。”在面临的诸多困难当中，安全着陆是火星探测任务中最为艰巨的挑战，许多探测器都在这一阶段功亏一篑，因此降落火星的7min被称为“死亡时间”。
面对重重挑战，所有人都有压力也有焦虑，但没有人放弃。困难从来都不是航天科学家们、航天工程师们的借口，航天人会穷尽一切，破除探测器着陆火星的“7min死亡魔咒”。
自主创新之路
为火星探测器的地面试验提供强有力的支撑，北京特种工程设计研究院的航天工程师们，在本次项目中同样走出了一条自主创新之路。
团队研制的三维超大空间全自动的低重力模拟试验平台，全世界只此一家。
因为火星重力只有地球的38%，为确保实现1：1完全模拟火星探测器着陆段的自由飞行和受力状态，就必须为其实时提供一个垂直向上的力，同时尽可能减小水平分力。为此，团队首创多电机并联索系三维柔性随动系统，通过用25台电机、36根钢丝绳索的精准控制，实现了对火星探测器位置的随动跟随和吊绳拉力的精确控制。
为确保随动跟随的精确实现，团队将误差控制到极致。
在整个随动跟随过程中，团队负责人董强带领技术骨干陈强、黄科、邢伟等人将随动系统与探测器连接处拉力的绝对误差控制在20N以内，吊绳拉力方向与垂直方向的夹角控制在±0.1°……“塔架主体构件的长细比仅为150，考虑到鞭梢效应，塔架带来的影响也要考虑在内。”团队技术骨干白文静介绍道，“根据国家现行标准，140m的高耸建筑位移充许为1800mm。”经过几个月的连续奋战，团队“强势”地将误差控制在10mm以内，远甩国家现行标准180倍，2个数量级。
任务期间，团队先后攻克多项技术难题，突破国际低重力模拟领域的“禁区”，多项技术已属世界领先水平。
短短12个字背后，是大家日复一日的加班加点与试验验证。“为了找到一个合适的参数，往往是上百次的反复试验。”团队技术骨干陈强表示，“自主创新之路并不容易，所有人都有压力，就通过一次次的试验、分析、验证，去攻克难关。”
“10，9，8……2，1”怀来一片土黄色的群山之中，回响着嘹亮的倒计时口令，控制大厅中的所有人正严阵以待。陈强拍下塔架“启动”按键的手激动得略有些颤抖，阳光从高耸着的六边形塔架顶端洒下，火星探测器开始了它的“表演”。
在全体航天人的共同努力下，火星低重力模拟试验任务圆满成功，火星探测器已能够自主进行地形识别及精确避障着陆控制，摆脱7min “死亡魔咒”实现安全降落。
谈起参加本次任务的感触，团队技术骨干陈强表示“道阻且长，行则将至。”
期待2020年！
来源 | 我们的太空作者 | 高 地摄影 | 刘 牧、苑方磊编辑 | 孙乃伟、贺盛鹏投稿邮箱 | ourspace0424@163.com
