每一次创新求索,都源于坚定信仰,心系“国家事”、肩扛“国家责”。航天科技工作者坚守初心,矢志不渝地服务国家战略,向着科学技术的广度与深度奋勇进军,为科技强国贡献光和热。值此第九个全国科技工作者日,致敬各行各业科技工作者!致敬心中的每一束光!
在 2025 年中国航天大会主论坛上,中国宇航学会组织发布了 “2025年宇航领域科学问题和技术难题重要研究进展”。此次发布是继2020年首次发布“宇航领域科学问题和技术难题”以来的第六次发布活动,并且是首次发布宇航领域问题难题的重要研究进展。
为进一步展示宇航领域科学问题和技术难题的研究进展,在2025年全国科技工作者日期间,中国宇航学会将分10期,对此次发布的10个宇航领域科学问题和技术难题重要研究进展分别进行介绍。以此推动宇航领域问题难题的提出、研究和解决,推动宇航领域科技创新与跨学科融合发展,推动对未来宇航领域的探索。
超大型空间光学装置在轨组装与维护技术研究进展
该技术难题自2020年发布以来,研究工作取得显著进展,受到国内外航天领域的广泛关注。
随着空间光学遥感观测分辨率需求不断提升,空间相机口径不断增大,根据国内外大口径反射镜研制能力,通常情况下,更大型口径反射镜很难再以整体镜方式进行研制,分块式在轨组装与维护空间望远镜成为主要发展趋势,通过模块化单元分批发射、在轨组装与维护,可以突破火箭整流罩尺寸限制和推进能力限制,显著增大未来空间光学装置系统规模,满足未来空间光学遥感科学任务发展需求。基于国际空间站、加拿大机械臂等空间设施,美国NASA、Ball Aerospace等提出了多个在轨组装空间望远镜方案,我国也围绕在轨组装与维护技术难点,开展了大量实物验证工作,识别了大量技术细节与风险。在多模块单元智能装配方面,突破了空间站机械臂技术,并优化了组装序列和组装路径,保证在轨组装高效准确顺利实施;在光学系统波前检测与控制方面,研究了多种传感器检测机制及调整措施,精度及稳定性逐渐符合空间光学装置成像质量要求,并可间接验证组装效果;在科学仪器方面,开展了大量星冕仪、光谱仪设计工作,后续还需加强在轨应用验证。超大型空间望远镜在轨组装与维护技术,将分步于2025年前实现双臂协同组装、宽带波前检测、并联机构调整、刚性振动抑制、磁耦合无线电能传输,2030年前实现多臂协同组装、深度学习波前检测、微促动器调整、挠性振动抑制、电耦合无线电能传输,2035年前实现仿生/柔性机器人协同组装、智能波前检测、宏微促动器调整、复合振动抑制、激光无线电能传输。这些技术将为我国超大型空间光学遥感、在轨组装、在轨服务打下坚实基础,引领后续超大型空间光学装置的跨越式发展。
