南大教授侯锡云为中国深空探测贡献力量
2021-03-03 09:55:00  来源:新华日报  
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本报记者 蒋明睿 蔡姝雯

技术的不断推进源自科学家的前瞻性视野。在中国深空探测领域,有无数科研人员向着未来、向着深空不断追问:我还能做些什么?南京大学天文与空间科学学院教授侯锡云就是其中之一。多年来,他潜心前沿技术和理论研究,为中国深空探测贡献出了自己的一份力量。

初中时曾看到过一幅航空器轨道图,侯锡云被这奇异的曲线深深吸引了。考入南京大学天文系后,他于2008年顺利博士毕业。在毕业定未来方向的岔路口,一个参与探月三期论证工作的契机,把他“拉”到了深空探测的路上。

侯锡云回忆,当时结合回收场四子王旗的纬度限制、再入角限制和探月三期的时间窗口限制,计算出探测器按原计划无论如何都无法从北半球返回。发现这一现象 时,侯锡云苦恼万分,下定决心无论怎样也要搞清楚这一问题。团队经过反复测算,最终从理论上解释了这一原因,并和有关部门合作论证了从南半球升轨再入的可 行性,重新计算了发射和返回窗口。

这次的经历既是侯锡云科研路上遇到的小“瓶颈”,也是他最为宝贵的经历之一。“从这以后每当我遇到问题总会想着,一定能找到解决的办法。”

深空的未知带来挑战与乐趣,巨大的吸引力也鞭策着侯锡云不断瞄准未来,他现在主要的研究课题之一——双小行星系统就由此而来。

在我国对小天体还未形成探测计划之前,他就前瞻性地考虑到随着我国深空技术的不断发展,一定会对小天体探测技术有需求。“国家可能需要什么,我就做什 么。”侯锡云介绍,太阳系中很多小天体是双小行星系统,就如同缩小版的地月系统一样,有着自己的卫星。但与地月系统不同的是,这些小天体形状不规则,而且 相互距离很近,带来的问题是系统动力学的复杂特性和建模困难。因此他提出递推算法,将动力学演化模拟计算速度较前人的算法至少提高了两个量级,这种算法已 经被NASA的双小行星工作小组的任务论证工作直接采用。

科研工作千头万绪,除了做“新”,还要做“好”,如何改进技术、提供优化方案也是科研工作者的工作重点。

下一步,火箭小推力变轨必然成为趋势,侯锡云已开始接触电推进工作。他告诉记者,之所以要做电推进,是因为比起目前火箭推进使用的固体、液体燃料,电推进系统的比冲很高,能大幅减少航天器的燃料携带量,为有效载荷提供更多空间,是未来深空推进技术的主要发展方向。

此外,侯锡云正为我国近地天体撞击风险分析预警系统提供轨道方面的核心算法支撑。在目前的小行星数据库中,人们对直径百米量级的小行星了解还不足。小行星 又因为体积小、亮度暗、速度快等几个特点难以监测,一旦与地球发生撞击,将会造成严重后果。“等观测到飞向地球的小行星再有所行动肯定为时已晚,关口前 移,做我国自己的预警系统,加强监测和定位、主动防御刻不容缓。”侯锡云说。

如今的侯锡云成绩斐然:他迄今为止发表SCI文章50余篇,主持国家级项目6项,参与天文联合重点、863重点、973项目各一项,作为主要完成人参与国 家级、省部级航天项目二十余项。但他坦言,科研路上也曾短暂迷茫过,“但这么多年看下来,我觉得我的选择还是正确的。”因为是根据自己的兴趣选择的方向, 也就有了能坐得住“冷板凳”的毅力,成绩则是随着坚持自然而来的礼物。

作为一名博导,侯锡云仍然很谦虚,他说自己只是领域里的后辈,要继续跟着前辈们的步伐不断在深空探测路上前进。但同时他还想叮嘱自己的学生:“希望大家明 确自己的方向,不要浪费时间,做好人生规划。分清楚工作和娱乐的主次,把握最纯粹的这段研究生生涯,好好科研,争取做出更多贡献。”

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责编:梅源
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