重型火箭的技术未来

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重型火箭的技术未来


日期：2010-10-26 作者：龙乐豪 来源：文汇报                      
    □龙乐豪
    
    运载火箭是当前进入空间的重要途径，世界各主要航天大国都在努力提升进入空间的能力。随着日本H-2B的首飞和印度300吨固体助推器的研制成功，我国运载火箭在世界航天领域第二集团的优势已经丧失，缩短与领先国家的差距，我国有必要加快重型运载火箭的研究工作。
    
    结合国外重型火箭的发展历史，基于我国航天运载技术发展特点，以我国未来空间任务需求为目标，我国重型火箭的发展总原则如下：1、多任务适应能力；2、大吨位运载能力；3、高可靠使用性能；4、新技术牵引能力。
    
    根据重型火箭总体方案的论证结果，结合火箭的特点对未来的潜在应用方向——载人登月、无人火星探测、载人登火、其它深空探测及空间开发等方向的需求，我们进行了分析，结果表明，重型火箭具备采用“一次对接、人货分离”的方式完成载人登月运输任务的能力；在火星探测方面，重型运载火箭最高可发射重达40吨级的火星探测有效载荷，通过7次重型火箭加一次载人火箭的发射，具备一定规模的载人火星探测能力。
    
    我国规划中的重型运载火箭具有可观的运载能力，能够提供大尺寸的有效载荷包络，具有较强的目标轨道发射适应能力，是我国一次性运载火箭发展的方向。（作者为中国工程院院士、中国运载火箭技术研究院研究员）

火星探测的工程难点


日期：2010-10-26 作者：叶培建 来源：文汇报                      
    □叶培建
    
    从国外航天发展历程和未来规划来看，火星是深空探测任务中最重要的对象。月球是深空探测的第一步，而火星探测是行星际探测的开端。通过火星探测器的自主研发，可突破自主导航定位、2-3个天文单位距离的测控通讯、70天以上自主生存、火星环境工程参数等深空探测共性关键技术，也可获取大量的科学成果。这一步是我国未来深空探测规划中承前启后的关键环节。
    
    作为一项自主设计、开拓性的复杂航天工程，火星探测必然面临许多新问题的挑战。因此，合理的思路是：充分继承绕月探测工程成功实施所奠定的基础，降低风险、确保探测任务成功实施。另一方面，首颗自主火星探测器负有突破行星际探测共性关键技术的使命，要求在面对新领域中遇到的新问题时，要求坚决攻关、重点突破，有所创新。
    
    如火星任务中面临星地往返时延最长约50分钟、存在长时间日凌等特殊情况，对探测器的自主管理能力要求高。为此，需在强化探测器的自主状态检测/故障诊断和系统重构能力、提高自主任务执行能力、扩展自主安全模式设计等方面开展工作。
    
    火星环境是探测的主题和目标，而另一方面，火星环境的工程参数也是探测器设计的必要条件。在没有先验和第一手数据支持的情况下，火星任务设计需充分分析和比对参考数据和资料，重点是火星引力场模型、火星热流模型和火星大气模型。（作者为中科院院士、中国空间技术研究院研究员）


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