问题:今年我国深空探测任务密集推进;如何不确定性更高的小天体取样、更具挑战的月球极区着陆以及更遥远的火星载人设想之间,把握节奏、稳步实现从“到达”向“深入”的跨越,成为社会关注焦点。 原因:从探测对象看,小行星任务与月球、火星等大天体任务差异明显。孙泽洲表示,类似2016HO3这样的小天体体量小、距离远,地基观测对其轨道与表面特性的掌握相对有限,探测器抵近后仍需深入精测,导致任务对目标特性的先验认知天然不充分。更关键的是,小天体引力极弱,探测器在接触、采样等关键动作中难以依靠重力形成稳定“贴附”,控制稍有偏差就可能出现“碰后漂离”,对姿轨控与近距离交会操作提出更高要求。同时,样品返回阶段的再入条件更苛刻:相较月球返回的速度等级,小行星轨道返回的再入速度更高,热防护与再入控制难度随之上升。 月球极区探测也面临新的技术约束。嫦娥七号计划着陆的月球南极高纬区域地形破碎、起伏较大,受太阳入射角低和地形遮挡影响,光照条件不确定性明显增加。孙泽洲指出,正因为极区可能存在长期处于阴影中的区域,寻找水冰等挥发物成为重要科学目标,但复杂地形与光照变化也同步抬高了安全着陆和持续作业难度。 谈及火星载人,孙泽洲给出更为审慎的判断:在现有动力技术条件下,往返火星任务周期大约需要三年。这既受地火距离与轨道力学约束,也与当前主要依赖化学推进与电推进的技术条件有关;同时,火星发射与返航都受“窗口期”影响,必须在合适的天体位置关系下实施,任务周期因此较长。 影响:这些挑战集中出现,意味着我国深空探测正从“验证能力”转向“拓展边界”。天问二号如实现小行星取样返回,将为认识太阳系早期物质组成、理解小天体演化提供关键样本,也将推动高精度导航控制、弱引力环境操作、高速再入等技术进一步成熟。嫦娥七号如在月球南极获得水冰存在的证据,将为后续月球资源利用、极区长期科学站建设提供数据支撑,并促进我国在复杂地形精确着陆、能源与热控保障各上形成可复用能力。对火星载人而言,社会期待与技术现实之间的“时间差”也提醒人们必须分阶段推进,避免把远期目标简单等同于近期任务。 对策:针对小行星任务不确定性更高的特点,孙泽洲介绍,天问二号将采取“抵近后再精测、据测量再决策”的组织思路:飞行过程中持续积累数据,抵近后开展更细致的测量与评估,再制定更匹配目标特性的采样策略,以降低关键动作风险。围绕高速再入带来的热防护与控制难题,将通过方案设计、仿真与地面验证等手段提升可靠性。 针对月球南极任务,关键于提升自主导航与精确控制能力,做到“知道自身位置、识别目标区域、选择安全落点”,并在着陆与作业阶段适应光照不确定性带来的能源与热控约束,增强系统在复杂环境下的稳定性。 火星载人上,业内普遍共识是以技术成熟度为牵引:先夯实重型运载、深空动力、长期生命保障、辐射防护、轨与地外资源利用等关键能力,再在多次无人任务与近地/近月验证基础上,逐步向更远深空推进。 前景:今年两项任务一“追星”一“探极”,既是对我国深空探测能力的集中检验,也将为后续更复杂任务带来工程与科学两上的增量。随着关键技术逐步突破,深空探测将更强调体系化能力建设:从追求单次任务成功,转向更可持续、可扩展的探测与应用能力。至于社会关注的火星载人旅行,仍取决于动力系统迭代、任务窗口利用效率提升以及长期生存保障能力的系统成熟,短期难以实现跨越式推进,但通过阶段性目标牵引、持续投入与工程验证,路径将逐渐清晰。
从月球到火星,从小行星到深空,中国航天的每一步都汇集着科技工作者的智慧与勇气。面对探索宇宙的机遇与挑战,中国正以稳健的步伐向更深远的空间迈进。