中国科学院老科学技术工作者协会

简 报

﹝2023﹞ 第一零四期（总第875期）

中国科学院老科协办公室      2023年7月15日

中国科学院国家空间科学中心举办

学术沙龙“祝融号火星车有效载荷系统设计与在轨验证”

 

　　2023年6月28日，中国老科协、中国科学院老科协主办，中国科学院老科协国家空间科学中心分会承办了2023年度学术沙龙活动。本次沙龙邀请了中国科学院国家空间科学中心（以下简称“空间中心”）祝融号火星车有效载荷分系统主任设计师王连国正高级工程师作“祝融号火星车有效载荷系统设计与在轨验证”的主旨报告。中国科学院老科协副理事长马扬、顾问张志林、何远光，中国科学院老科协空天信息创新研究院分会理事长蔡安生、中国科学院老科协国家天文台分会副理事长郭红锋、中国科学院老科协地质与地球物理研究所分会秘书长王哲、空间中心副主任邹永廖等近30位老中青专家学者参加了此次沙龙。沙龙由空间中心分会理事长庞红勋主持。

　　邹永廖副主任首先致辞。他代表空间中心党政领导班子对各位领导、专家的莅临表示热烈的欢迎和衷心的感谢，并希望对空间中心未来的发展提出宝贵的意见和建议。鉴于空间中心是我国空间科学及其卫星项目和中国科学院月球与深空探测任务的总体性研究机构，我国空间科学领域的研究中心和创新高地等，邹副主任借此机会向与会者简要介绍了空间中心近几年来的学科发展情况及整体布局，以及中国的月球与深空探测，包括火星（天问系列）、木星、小行星、太阳系等系列探测任务的发展规划、战略愿景及预期成果等，使与会者进一步了解了国家有关这方面的新动态和长远发展目标，深受鼓舞。

　　随后，王连国正高级工程师作了《祝融号火星车有效荷载系统设计与在轨验证》主旨报告。主要介绍了祝融号火星车任务概况，科学任务与载荷配置，任务特点与挑战，各载荷简介和关键技术，科学探测模式设计，在轨验证情况，取得的成就与思考等。王连国在报告中指出，祝融号火星车从着陆至2022年5月18日休眠，在火星表面工作了347个火星日，累计行驶了1921米。有效载荷设备工作正常，在已圆满完成既定寿命期内的探测任务的基础上，继续开展了相关科学探测任务并圆满完成；针对火星表面巡视探测特点特殊设计的科学探测模式，结合创新性设计的高效自主载荷探测控制模式，解决了火星恶劣环境、地火通信受限情况下多载荷协同探测难题；获取的科学数据对区域性精细化科学探测技术进行了验证，各有效载荷的功能、性能指标普遍达到、部分指标优于国际先进水平，为实现多维度、多要素的火星科学探测，获得高精度、高指标的第一手科学探测数据做出了重要贡献，为取得原创性科学成果奠定了坚实的基础；祝融号火星车有效载荷的系统设计为后续行星巡视探测任务提供了非常有价值的参考。

　　王连国结合祝融号火星车探测任务提出了未来我国的火星科学探测以及深空探测任务应具备更好的自主科学探测的能力，以及要解决相关的硬件平台和智能算法问题，包括如何进行多约束条件下的自主任务规划？如何进行自主探测目标选取，自主探测数据筛选处理？有效的高性能计算硬件平台及如何保证这些高性能计算平台在恶劣环境下可靠运行？

　　要解决以上问题，王连国建议，应鼓励在太空任务中使用自主系统，资助用于在轨数据处理的高性能天基计算技术在轨应用；构建采取多层级抗辐照措施的高性能异构计算平台，开发面向科学探测应用的智能算法，并解决这些智能算法的可靠性问题。

　　在沙龙自由交流环节，王连国分别回答了与会专家提出的问题，并与与会专家就我国自主火星探测任务的特点与挑战、科学载荷实现科学目标，获取的数据和取得的科学成果、进行自主科学探测的任务场景和方式、后续任务规划建议等重点问题进行了交流和讨论。部分专家还提出了自己的一些看法和建议。

　　空间中心张立荣研究员认为，祝融号火星车执行的各载荷探测任务和自主规划相结合的方式进行很有特点，将来在任务和自主规划方面，如何进行分工，需要进一步的优化；此外将来是否考虑对于探测数据处理和管理可以进行优化。

　　空间中心朱光武研究员认为，不管是近地探测还是深空探测的探测仪器，不能只强调科学目标，还要在工程目标方面加强，要重视科学与工程相结合；此外应用方面的价值要扩大，同时加强卫星的防御能力。

　　空间中心蔡金荣研究员认为，需要在载荷故障管理方面做个预案，以便于万一载荷出现问题时进行处理；另外火星上的水、空气是如何逃逸的，能否深入研究，搞清楚火星上水消失及空气稀薄的原因是什么？

　　国家天文台分会副理事长郭红锋提出，去火星非常远，火星车在火星上移动非常慢，探测范围很小，是否考虑能携带个类似无人机的探测仪器，扩大一下探测的范围；另外美国从上世纪就已经发射了火星的探测器，对于火星表面的一些基本的数据都有了，我们是不是可以考虑开展探测并获得一些他们没有探测过的数据？

　　地质与地球物理研究所分会秘书长王哲提出，火星车本身是个系统工程，很复杂的，怎么样分布、综合起来，各自发挥自身的功能，在哪个角度？怎么探测？

　　空间中心张玉涵研究员认为，有效载荷工程指标如何确定是一个很重要的问题，如何在现有资料不充分的情况下合理确定各载荷的工程指标？如何保证最终探测数据的可靠性和真实性？这些都是非常重要的。此外根据目前现阶段探测数据情况呈现的初步结果，要建立自己的数据库，关注对下一步火星车的研制指导意义。

　　空间中心陈涛研究员提出，火星上曾经有磁场、有水，但后来没有星体内部构造后，就没有磁场了。没有磁场后太阳风直接作用于星表导致水汽逃逸。而且高能粒子能直接入射到星球表面，对星表生物构成危害。如果想在火星上建立基地，未来一定要考虑在火星上建造人造磁场以便防止太阳风以及高能粒子直接入射到星球表面等。其实火星就是地球的明天。要进行改造才能适宜人类生存。建议在以后任务争取中能将上述考虑加入进去，在月球和火星上建设人造磁场，保护航天员。一定要抢占先机，在月球和火星建设航天员基地。

　　空间中心庞红勋研究员提出，对于深空探测需要特别关注探测数据回传的情况，特别是如何保证探测数据高效、完整的传输回来。

　　中国科学院老科协顾问何远光表示：参加此次沙龙，收获很大，今天沙龙办得非常好，非常成功，也非常圆满。第一、空间中心邹永廖副主任亲自到场，并作了有关月球与深空探测任务现在及未来战略发展情况的简单介绍，给我们信心鼓舞，增加了很多国家情怀；第二、今天有年轻的在读博士生、硕士生参加沙龙，是沙龙老中青三结合的很好体现，此外中国科学院老科协其它分会的代表参加，体现了沙龙是“开门办沙龙”，所以我觉得组织者组织得好；第三、主旨报告介绍了取得的成果，发表了论文，我们在这一领域是处于国际前沿，我听完报告，深感自豪，但作为科学家的责任，我们应该有爱国情怀，有报国情怀，体现了我们空间科学人，

　　光是学习，也是一次爱国主义的教育；报告还讲到了今后工作的思考，实际上是对我们下一步发展提出了努力方向，值得年轻人很好的借鉴和传承；第四、今天与会老同志积极发言参与讨论，体现了老同志参加沙龙的活力和凝聚力，为沙龙增光添彩；今天大家提出的问题及建议，对今后的沙龙开展有很好的指导意义。

　　中国科学院老科协顾问张志林表示：非常感谢王连国老师作了非常精彩的报告，收获颇丰。同时向与会者简单介绍了中国科学院老科协科普论坛举办情况和每期讲座安排时间，因为这个论坛上报告的内容是高水平、高品位的，欢迎大家能注意收听收看。

　　最后中国科学院老科协副理事长马扬总结发言。他指出，本次学术沙龙主题突出、讨论充分、效果显著。从邹主任的致辞和王老师的报告，了解了我国空间科学、空间探测在国际上的地位和未来发展。空间探测，包括祝融号火星车是一个系统性特别强的任务，它涉及的单位、学科多，内容也非常广，所以对于组织方，特别是院里从组织方的角度需要加大协调，单靠一个所、一个院来做，达到一个理想状态还是有难度，需要多方合作；希望我们的祝融二号，在未来的设计工作中能够融汇最先进的各个方面的技术，做得更好。对于各位老专家的提问和一些建议，希望能为今后的火星探测任务有所贡献，大家的建议都非常好，我在此表示感谢。最后感谢活动组织者的精心、周密筹备，同时感谢空间中心领导班子一直以来对老科协工作的高度重视和大力支持，继续推动老科协工作再上新台阶。

报告中的王连国正高级工程师

学术沙龙现场

参与沙龙的部分专家

参与沙龙的部分专家

　　（中国科学院国家空间科学中心供稿）