青年报·青春上海记者 刘晶晶 

9月14日，以“航天向未来”为主题的第十届航天技术创新国际会议在上海举行。从我国的探月、探日工程，到行星际探测和“风云”系列气象卫星的布局，航天“大咖”们分享的未来航天创新技术和最新进展，让人类探索宇宙的梦想变得更触手可及，令人无法不为之激动。

 ▎探日 ▎ 羲和二号初步计划2026年发射升空 

中国科学院院士方成透露，由南京大学、中国气象局、中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院等单位联合提出的“羲和二号”日地L5太阳探测工程，初步计划于2026年发射升空，国际首次将一颗人造探测器发射至日地L5点，开启我国太阳立体探测时代。

2021年10月14日“羲和号”卫星成功发射，标志着我国正式步入空间“探日”时代。在“羲和号”卫星成功发射的基础上，“十四五”期间，我国将重点推动实施“羲和二号”日地L5太阳探测工程的实施。

方成着重谈到L5点探测与众不同的优点和价值：“日地L5点为国际探测空白，在该区域探测科学意义重大、工程可行性较好、投入产出比高。结合近地观测，可实现太阳活动现象的三维重构，为揭示太阳爆发的物理机制提供关键信息；能够提前4~5天观测到即将面向地球的太阳活动，实时追踪面向地球的太阳爆发，给空间天气预报带来革命性突破。”

“羲和二号”应运而生，发射后将探索太阳活动区磁场的起源和演化、揭示太阳爆发的三维结构和物理机制、研究太阳爆发的传播规律和对地响应，为实现空间天气及时预警及准确预报提供关键数据和技术基础。

 ▎探月 ▎ 利用月球熔洞建立月球科研站 

火山熔岩管道洞穴，是在月球早期地质活动活跃的年代，地下熔岩流动冷却后形成的巨大类似隧道的相对稳定且平整的内部空间。这很可能为人类建立月球科研基地提供理想空间。中国载人航天工程神舟飞船副总设计师、月球探测着陆器副总设计师、中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院科技委常委张崇峰带来了团队关于月球火山熔岩管道洞穴的思考与研究。

为什么会想到利用月球上的熔岩管道洞穴来建立月球科研基地？“与地球相比，月球几乎没有大气层，随之带来的巨大昼夜温差、高强度的宇宙辐射以及微陨石的撞击等，都会给人类在月面建立长期科研基地带来安全隐患。”张崇峰在接受记者采访时解释道，“而熔洞内部提供了巨大的空间，相比月球表面高低温变化的极端环境，熔洞内部相对恒温。可以说，月球熔洞天然提供了辐射、陨石撞击、月尘等防护。”

近年来，张崇峰所带领的团队与国内行星地质领域的专家共同实地考察了国内的多个熔洞，逐渐建立起对于月球熔洞构造的理解与认识。“月面熔洞与地球熔洞具有一定的相似性，根据熔洞的入口方式不同，可分为垂直熔洞和斜坡熔洞入口两种类型。”

“针对熔洞进入与探测需求，我们正在开展具有多种探测模式、多样化进入能力的‘主从式’探测器的研制，以及能源、通信等辅助保障设施建设，形成‘1+N+N’的三维复合探测能力。”张崇峰说。

据介绍，主探测器将优先采用足式、轮足式移动系统，在复杂地形环境中具有较好的地形适应性，以及越障和避障能力，携带可分离布置的辅助探测器并为其提供中转通信以及能源保障，同时，主探测器还搭载科学探测载荷，可对熔洞外部和洞口环境、地形地貌、物质成分等进行探测。

根据任务的不同需求，辅助探测器的选用则更加多样化。比如针对熔洞内部可能存在的陡坡、塌陷、碎石等极端地形，可选用仿生多足爬行、弹跳、绳系、滚动等不同移动形式的辅助探测器。辅助探测器同样也携带科学探测载荷，可对熔洞内部温度、辐射、月尘、土壤成分、水冰等进行探测。“除此之外，针对地形崎岖、落差较大的熔洞，还可采取飞行探测器直接飞入的方案，通过配置微波雷达和环扫激光雷达，实现黑暗环境下的自主避障飞行。”张崇峰表示。

面向后续建设载人月球基地的美好愿景，张崇峰在报告中还进一步提出了关于月球熔洞基地建设方案的设想：在洞口建立能源通信支持中心；部署设施及人员的进入及返回通道；开展地形改造，在熔洞内部署舱体以及原位建造科研和居住舱，建设长期运行的月球地下科研基地。

 ▎行星际探测 ▎ 自主导航将发挥重要作用 

“随着天问一号火星探测器于2020年7月成功发射，正式拉开了我国行星际探测的序幕，在接下来的小行星、木星系和太阳系边际探测任务中，探测器自主导航技术将进一步发挥重要作用。”中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院院长助理刘付成在会上表示。

刘付成说，行星际探测飞行对应更大的时间和空间跨度，以木星系及更远的太阳系边际探测任务为例，飞行时间达到10-30年，飞行距离达到100倍日地距离，通信延时以小时计，在如此大的时间和空间跨度下，探测器应减少对地面的依赖，具备全自主生存能力，而自主导航是保持正确飞行路线和飞行姿态控制的前提。

此外，现阶段以地面站无线测量为主的导航方式，难以实现小行星、行星卫星等天体轨道的高精度测量，因此无法提供天体接近和环绕阶段的相对导航信息，这类行星际探测任务场景中，也必须采用探测器自主导航技术。

飞向宇宙更远空间的过程中，可采用的自主导航包括X射线脉冲星测距导航、恒星光谱测速导航和光学自主导航等方式。其中，光学自主导航可以通过图像目标识别和特征提取，完成位置、速度等导航信息的提取，是支撑我国未来进一步行星际探测的重要技术之一。

在我国首次自主火星探测任务中，中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院采用“可见光+红外双波段光学导航敏感器”，提出了动态边缘图像自适应识别、椭球边缘拟合和自主时空基准对准等方法，成功验证了火星接近段和环绕段自主导航技术，证明了光学自主导航在行星际探测任务中的有效性。

后续的行星际探测任务中，一次任务的飞行距离将更远、探测目标更多，飞行路线更加复杂，对导航路标天体的自主规划提出了更高要求。中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院研制团队将密切跟踪我国行星际探测计划，扩展光学自主导航技术应用场景，为我国木星系及更远的太阳系边际探测任务贡献智慧。

 ▎“风云”卫星 ▎ 构建第三代气象卫星智慧观测体系 

“第三代风云气象卫星将从目前的‘国际先进、局部领先’向‘国际全面领先’迈进，成为国际气象卫星技术发展的领航者。”中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院董瑶海总师在第十届航天技术创新国际会议上说道。

董瑶海是我国第二代气象卫星的开拓者之一，先后担任风云三号气象卫星总设计师、风云四号气象卫星总设计师、静止轨道微波探测卫星总设计师、风云三号系列气象卫星工程总师，牵头我国气象卫星体系设计和抓总研制。他介绍：“我国在现有风云卫星观测系统基础上，已经在谋划未来第三代风云卫星的宏伟蓝图。第三代风云卫星观测系统将以体系效能型智慧气象观测体系和高效益风云生态系统为主要标志，以服务我国气象事业高质量发展、防灾减灾和全球战略为根本初衷。”

第三代风云卫星将通过“三个建立”实现“三个提升”，首先是观测能力提升，建立星地一体、互联互通的智慧观测体系，通过高低轨卫星智能协同、智能处理、智能决策、智能响应，实现对气象灾害快速机动响应；其次是体系效能提升，建立开放、包容的风云卫星标准体系，允许具备不同规模和能力、符合标准门槛的卫星观测系统接入，实现体系综合观测效能的不断补充完善；同时服务效益提升，建立覆盖卫星上下游的风云生态系统，围绕卫星数据处理、数据高效分发和产品应用，集合用户单位、科研院所和各类公用平台资源，实现卫星“点对点”定制服务能力和灾害信息实时送达能力，推动风云卫星更广泛、更便捷、更高效益的应用服务。

据悉，风云气象卫星事业起步于50多年前，是我国最早发展的遥感卫星系列，已发射2代4型21颗，目前9星在轨稳定业务服务，全部由中国航天科技集团有限公司上海航天技术研究院抓总研制。

青年报·青春上海记者 刘晶晶

编辑:陆天逸

来源:青春上海News—24小时青年报