近日,第十二届全国(中国)空间轨道设计竞赛落下帷幕,由南京大学和国家天文台组成的联合团队,带着自主设计的低能耗航天器参赛,最终获得了本次竞赛的乙组亚军,他们设计的航天器,不仅飞得远,而且“...
宇宙里哪些小行星会有撞击地球的风险?派个飞行器先去挨个“侦查”一番。近日,第十二届全国(中国)空间轨道设计竞赛落下帷幕,由南京大学和国家天文台组成的联合团队,带着自主设计的低能耗航天器参赛,最终获得了本次竞赛的乙组亚军,他们设计的航天器,不仅飞得远,而且“身手”极为灵敏。
全国(中国)空间轨道设计竞赛依托中国力学学会,是我国空间轨道设计领域具有广泛影响力的学习交流和专业竞技平台。组办方提出前沿性、创新性的空间任务概念和轨道设计优化问题,鼓励参赛者提出创新性的求解思路和方法。历届竞赛提出的小行星探测、电推力优化等模型和算法,具有广阔的工程应用前景。来自全国航空航天领域的知名科研院所和高等院校的参赛团队同台竞技,在有限的时间内针对特定问题赛出国内轨道设计优化的最高水平。
本届竞赛设置了两个题目。乙组题目以行星防御为背景,提出了利用可重复使用的探测器飞越探测具有撞击地球风险的近地小行星的设想方案:探测器从运行在远距离逆行绕月轨道上的空间站出发,携带有限燃料,对小行星目标实施飞越探测,之后再返回DRO轨道空间站,补给燃料后再重复使用。参赛团队需要在给定的10年内,飞越探测尽可能多的小行星,并且同时需要减少航天器数目以及燃料消耗。
据官网数据,除本队外,甲乙两组的前三名每支队伍参赛人数均在13人以上。南京大学和国家天文台组成的联合团队对竞赛题目进行深入分析研讨,团结协作,在与强队的竞争中爆发战斗力,攻坚克难,最终获得了亚军。
值得一提的是,南京大学和国家天文台组成的联合团队飞越小天体的平均燃料消耗指标极为突出。真实的航天任务中,航天器的载荷有限,且燃料的开支极其昂贵,因而降低燃料消耗往往成为轨道优化中的关键问题。官网结果显示,其他团队的平均燃料消耗基本接近于题目规定的上限,而本队平均燃料消耗最小,是其他团队的72.4%~85.8%。团队设计的第一个航天器飞越任务,在10年时间内,飞越了6个小天体,所消耗的平均燃料仅为上限的50%。
相关负责人表示,成员在竞赛中对深空探测以及地月空间轨道设计提出了高效的优化方案,从而取得了优异的成绩。成绩得益于南京大学天文与空间科学学院和中国科学院国家天文台在小行星防御与利用、轨道设计与控制等领域的深厚积累,是南大学子科研实力的展现。
扬子晚报/紫牛新闻记者 杨甜子
校对 徐珩
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