无限长的曲线就是宇宙的抽象,一头连着无限的过去,另一头连着无限的未来。从古至今,我们从未停止探索宇宙的脚步。本次,中国工程院院士,哈尔滨工业大学教授、国防973项目首席科学家邓宗全,出席第五届中国机器人峰会,并带来了精彩绝伦的主旨报告,带领我们初探神秘的月球与火星。
登月:嫦娥工程
“所谓的深空探测
一般是指
在地球引力之外的探测。”
中国工程院院士邓宗全
重点介绍了
探测星球所应用的机器人:
月球车、火星车。
中国工程院院士邓宗全
嫦娥工程
是我国落月的重大工程,
这里面主要有三个部分:
软着陆、月球车从着陆器转移、
月球车的移动。
软着陆是落月工程的核心,
“我国的软着陆技术
最大的特点就是
在100米空间距离
有一个悬停移动,
这是非常重要的。”
“我们落的非常之好,
这个在世界上
绝对是第一例,
落到有四米两米半的高度的时候,
自由下降这样的过程,
从15公里开始往下落,
然后反冲之路,
这是一个大的控制系统。”
邓宗全进一步表示,
嫦娥五号有四大关键技术:
月面采样、月面上升、
环月对接、高速载入。
其难点在于
钻进难、剖面层序保持难。
月球模拟系统与月球车
“不要以为时代久远,
只要能赶上,
在世界上我们还是在前列。”
2013年,
玉兔号成为
世界上第三个月球车,
位于世界前列,
是航天人类科技文化的重大成果。
该月球车
是邓宗全及团队成员
花费十三年时间和航天合作,
消除轮力学问题、控制问题的
研发成果。
载人登月工程目标是
获取月面表层和次表层样品。
通过月面采样探测,
构建了钻取/机械臂表取复合、
样品封装与传送的月面
采样总体方案和技术体系,
一次探测
获取两种形态样品,
在世界上属首次。
还发明了
“双管单袋无滑差”钻进取芯方法,
消除了
月壤颗粒的力链阻塞效应,
保证了高取芯率采样。
与前苏联Luna24(双管多带)相比,
在钻进取芯结构原理上
有重大突破。
月球模拟系统
为航天部门提供了一个通用技术
“我们没有办法
做到1/6重力场大范围移动,
工程上这个办法
很好的解决在地面上
怎么模拟的问题。
大家看,
运动的范围,
模拟范围是30米×30米,
移动高度4.5米,
重力补充是5%。
这样的精度满足了工程需求。
所以,
中国的玉兔号月球车
是在这个技术支持下,
在地面进行验证的。”
火星探测:火星车
“火星跟月球差异比较大的,
它有一个特征
就是有时候
有的地方
外面比较硬
和有的地方比较软,
美国的机遇号
和勇气号都遇到了麻烦,
勇气号因为这个问题失败。”
邓宗全表示,
登火、探火是重大难题。
“对于火星的探测,
我们也发明了火星车,
目前我国计划于2020年
发射火星车
进行火星巡视探测。
对火星实施首次
“绕-落-巡”一体化探测任务。
并研制了
轮步式火星车移动系统,
具有轮步复合移动、
蠕动移动、全方位移动、
质心高度调整等运动模式,
可实现主动脱陷功能。
当前,
人们对小行星也很着迷,
对于小行星探测的难点,
邓宗全总结四点:
弱引力附着、表面形貌、
物质特性非确知、飞行时间长。
“太阳系内
探测能力
是当今深空探测的核心目标,
星球探测机器人
将发挥重大作用。
环境适应性
和高可靠服役
仍是技术挑战,
系统创新与智能操控
将成为未来研究的主题”,
邓宗全表示。
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