2024年宇航領(lǐng)域十大科學(xué)問題和技術(shù)難題發(fā)布
時間：2024-04-25 18:12:03
來源：城市化網(wǎng)
據(jù)中國航天科技集團有限公司網(wǎng)站消息，4月24日，2024年中國航天大會在湖北武漢開幕。主論壇上，受中國宇航學(xué)會和中國航天大會學(xué)術(shù)委員會委托，中國科學(xué)院院士、中國航天科技集團有限公司研究發(fā)展部部長王巍發(fā)布了2024年宇航領(lǐng)域科學(xué)問題和技術(shù)難題。
此次發(fā)布的科學(xué)問題和技術(shù)難題共10項，分別是地外資源利用的重力場效應(yīng)問題、地外天體介觀尺度動力學(xué)問題、空間帶電粒子操控機理與方法、面向載人深空探測的火星二氧化碳原位利用技術(shù)、冰巨星探測任務(wù)設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)、月基平方公里射電天文天線陣列建造技術(shù)、太空計算中心構(gòu)建及運行技術(shù)、小天體探測與開發(fā)的智能柔性附著技術(shù)、航天遙感大模型的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù)、重復(fù)使用火箭復(fù)用快速評估驗證技術(shù)。
王巍表示，航天科技工作者應(yīng)自覺肩負起神圣使命和歷史責(zé)任，以顛覆性技術(shù)和前沿技術(shù)發(fā)展推動新產(chǎn)業(yè)、新動能等新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展，加快實現(xiàn)高水平科技自立自強。
此次發(fā)布是繼2020年中國航天大會首次發(fā)布宇航領(lǐng)域科學(xué)問題和技術(shù)難題以來的第五次發(fā)布活動。5年來，相關(guān)問題研究助推了科研項目的立項與實施，對于布局航天前沿科技發(fā)展方向，打造原創(chuàng)技術(shù)策源地都具有重要意義。
“隨著問題難題的征集和發(fā)布，如何使宇航領(lǐng)域基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究相互促進，激起創(chuàng)新之火，開好科技之花，結(jié)出產(chǎn)業(yè)之果，已經(jīng)成為這項活動的首要議題。”王巍介紹，中國宇航學(xué)會后續(xù)將采用問題難題與重要進展隔年發(fā)布的方式，輪流對外發(fā)布，以此推動宇航領(lǐng)域新概念技術(shù)、顛覆性技術(shù)的研究與儲備，強化協(xié)同創(chuàng)新機制，打造科技創(chuàng)新鏈條，助推宇航領(lǐng)域高水平科技創(chuàng)新與發(fā)展。
問題難題介紹：
1.地外資源利用的重力場效應(yīng)問題
地外資源是未來深空探測的重要目標，重力場效應(yīng)涉及地外資源的探-運-匯-采-選-冶等各個環(huán)節(jié)，是深空領(lǐng)域亟待解決的重要科技問題。因此開展地外資源利用中的重力場效應(yīng)研究，取得理論研究與技術(shù)創(chuàng)新突破，對引領(lǐng)宇航領(lǐng)域高新技術(shù)快速發(fā)展具有重要意義。
2.地外天體介觀尺度動力學(xué)問題
地外環(huán)境下亞微米到亞毫米介觀尺度顆粒物多相復(fù)雜物理系統(tǒng)的運動和相互作用十分復(fù)雜，其動力學(xué)機理是揭示太陽系形成演化、地外資源賦存規(guī)律與星表物質(zhì)接觸相應(yīng)機制的重大科學(xué)問題。對突破行星形成理論屏障、評估地外物質(zhì)資源經(jīng)濟價值、發(fā)展星表資源探測與開發(fā)裝備技術(shù)具有重要意義。
3.空間帶電粒子操控機理與方法
地外空間中存在大量攜帶能量和多維信息的帶電粒子，對宇航活動造成干擾與損傷效應(yīng)，同時也蘊含研究與利用價值。深入研究在復(fù)雜空間環(huán)境下寬能譜帶電粒子群的操控機理與方法，對提高極端服役環(huán)境下宇航活動的安全性、開發(fā)和利用空間帶電粒子資源具有重要意義。
4.面向載人深空探測的火星二氧化碳原位利用技術(shù)
火星二氧化碳原位利用技術(shù)是通過捕集火星大氣中高濃度的二氧化碳，將其轉(zhuǎn)化為能源供給、資源開發(fā)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面所需關(guān)鍵原料的技術(shù)。該技術(shù)的突破將有效降低火星生存與探索活動對地球補給的依賴，有力支撐地外載人探測和未來太空移民等深空探測任務(wù)的可持續(xù)性發(fā)展。
5.冰巨星探測任務(wù)設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)
在太陽系中，天王星和海王星均是典型的冰巨星，是一種主要由氧、碳、氮、硫等組成的巨行星。通過一次任務(wù)實現(xiàn)冰巨星環(huán)繞、大氣進入以及對其衛(wèi)星的探測，需要開展可達30個天文單位距離并支持長期觀測的飛行器技術(shù)研究，突破極遠距離飛行器智能自主、高效能源與推進、測控通信等技術(shù)，有望獲得天體起源、生命起源相關(guān)的重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
6.月基平方公里射電天文天線陣列建造技術(shù)
在月球背面建設(shè)平方公里級分布式射電望遠鏡天線陣列，其關(guān)鍵技術(shù)涉及地月運輸、月面建造、數(shù)據(jù)回傳、極端環(huán)境等一系列復(fù)雜的宇航系統(tǒng)工程難題，可有力支撐我國月球科考站建設(shè)。研究成果可填補地基30MHz以下波段天文觀測的技術(shù)空白，有可能在宇宙學(xué)和太陽系外行星領(lǐng)域做出重要探索發(fā)現(xiàn)。
7.太空計算中心構(gòu)建及運行技術(shù)
太空計算中心構(gòu)建及運行技術(shù)是通過太空太陽能提供能源，常態(tài)化提供“天數(shù)天算”“地數(shù)天算”天地一體化算力服務(wù)空間計算中心的關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)的突破將推動實現(xiàn)和發(fā)揮太空太陽能電站和太空計算中心“算電一體”的綠色能源優(yōu)勢，以及發(fā)揮空間計算中心廣域泛在接入提供服務(wù)的優(yōu)勢，深入優(yōu)化國家基礎(chǔ)算力設(shè)施和能源布局，有力支撐太空科技產(chǎn)業(yè)的開拓和發(fā)展。
8.小天體探測與開發(fā)的智能柔性附著技術(shù)
實現(xiàn)弱引力表面穩(wěn)健附著是開展小天體原位探測與資源開發(fā)的重要前提，也是國際宇航領(lǐng)域面臨的重大難題。發(fā)展高自主、高可靠的智能柔性附著技術(shù)，推動小天體著陸模式從剛性到柔性的變革，實現(xiàn)智能柔性體自主穩(wěn)健附著，對人類開展空間科學(xué)探索與地外資源利用具有重要意義。
9.航天遙感大模型的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用技術(shù)
航天遙感大模型的發(fā)展讓數(shù)字地球與現(xiàn)實世界的交融變得更為靈動智慧，其通用化感知信息表達、融合、交互與生成能力如何顛覆傳統(tǒng)航天遙感應(yīng)用模式，是航天遙感產(chǎn)業(yè)化發(fā)展面臨的技術(shù)難題，其規(guī)模化應(yīng)用對航天遙感新質(zhì)生產(chǎn)力打造、天地一體化信息全時全域全息服務(wù)能力構(gòu)建以及航天產(chǎn)業(yè)智能化升級具有重要意義。
10.重復(fù)使用火箭復(fù)用快速評估驗證技術(shù)
針對運載火箭貯箱、艙段、增壓輸送系統(tǒng)、電子及機電產(chǎn)品的可靠、高效、經(jīng)濟重復(fù)使用等問題，研究復(fù)用飛行載荷和環(huán)境條件對各類產(chǎn)品的影響；不同產(chǎn)品損傷模式及損傷程度對復(fù)用性能影響；突破火箭復(fù)用壽命消耗快速評估技術(shù)，形成運行中的壽命快速評估準則和流程，確保復(fù)用可靠性，對提升我國火箭綜合競爭能力有重要作用。
