火星全球图（鲁宾逊投影图）。图片来源：国家航天局

火星全球影像图、深空科学城、鹊桥试验卫星……4月24日，第八个中国航天日给公众带来不少惊喜。这些惊喜背后有哪些故事？蕴含了怎样的科技实力？我国深空探测当前还有哪些问题难题需攻克？《中国科学报》就此采访了相关专家。

首个国产“全火图”出炉

这个航天日最亮眼的成果莫过于国家航天局和中国科学院联合发布的“全火图”——首个“国产”火星全球彩色影像图。

2020年7月23日，天问一号探测器成功进入预定轨道，开启火星探测之旅，迈出了中国自主开展行星探测的第一步。“全火图”是中国火星探测的一个重磅成果。

天问一号任务环绕器中分辨率相机于2021年11月至2022年7月，历时8个月，实施了284轨次遥感成像，对火星表面实现了全球覆盖。地面应用系统对获取的14757幅影像数据进行处理后，得到了火星全球彩色影像图。

“所谓轨次，即探测器环绕火星一圈。”深空探测实验室系统研究院高级工程师李佳威向《中国科学报》解释。科学家按照制图标准，分别制作了东西半球正射投影图、鲁宾逊投影图和墨卡托投影加方位投影图3种影像图，空间分辨率为76米。这些图像将为开展火星探测工程和火星科学研究提供质量更好的基础底图。

“我们制作的高分辨率火星全球影像图，可以为后续开展遥感数据影像提供精确的地理基准，便于科学家更好开展火星全球地质地貌研究。”他说。

深空科学城打造科技“绿洲”

同一天，在位于合肥的中国航天日主场活动上，安徽省发布深空探测实验室深空科学城概念性设计规划。

2022年12月，国家航天局、安徽省人民政府、中国科学技术大学三方联合组建深空探测实验室。为了保障深空探测实验室发展和国家重大工程、重点任务实施，深空科学城规划建设启动。

“深空科学城旨在加速打造国家级战略科技力量，推动航天技术新突破，促进重大科学发现，加快实现我国深空探测发展战略目标。”深空探测实验室质量技术部规划主管高倩表示。

据悉，深空科学城规划地点位于合肥“未来大科学城”核心区，彰显“科技、安全、生态、国际化”理念，以“深空探测”为主题，营造交互共融的科技“绿洲”，集科研“圣地”、田园耕地、旅游胜地于一体。

深空科学城将打造世界一流的深空探测综合性研究基地，围绕深空技术、深空科学、深空资源、深空安全四大领域12个研究方向，支撑和实施国家重大科技工程。园区分为8个功能区，重点布局大科学装置，建设深空战略研究与体系中心等核心设施；培育国际大科学工程，推动共建国际月球科研站；建设集科学、技术、工程、科普于一体的创新高地；搭建科技成果落地和新兴产业发展平台，建成具有国际影响力的科创中心和人才高地。

“天上都会”开启探月新征途

在中国航天日主场活动启动仪式上，计划搭载鹊桥二号中继星任务发射的两颗鹊桥通导技术试验卫星分别被正式命名为“天都一号”“天都二号”。

“鹊桥中继星是地球与月球探测器之间的桥梁。”深空探测实验室总体技术研究院研究员陈晓解释，我国未来探月工程及全球月球探测发展趋势对月球的通信、导航、遥感服务提出了迫切需求。

“天都一号”“天都二号”由深空探测实验室牵头研制，重量分别为61千克和15千克，拟于2024年随鹊桥二号中继星任务发射，择机分离后，采用星地激光测距、星间微波测距方式开展环月轨道高精度定轨等技术验证，为未来鹊桥通导遥星座系统论证实施提供设计参考。

双星的命名源自安徽黄山主峰天都峰，有“天上都会”之意，也寓意我国深空探测事业扎根江淮大地，不断向更高更远的深空迈进。

那么，和地球卫星相比，鹊桥通导遥星座系统如何工作？陈晓解释，该系统类似于月球版的北斗导航系统，通过发射运行于月球附近的人造卫星星座，为月面和环月用户提供中继通信、导航及遥感服务。

但与北斗导航系统不同的是，在月球附近，受地球引力影响，该系统的卫星轨道动力学更复杂；由于月球卫星距离地球更远，其通信链路信号更弱；该系统的服务对象不同于地球用户，因此对星座设计、运行控制等都提出了更高要求。

2023年宇航领域科学问题和技术难题公布

当天，国家航天局公布，目前，中国已向法国赠送了1.5克科学用月球样品，向俄罗斯赠送了1.5克科学用月球样品。这些月球样品均来自2020年12月中国嫦娥五号任务从月球正面风暴洋东北部天船基地获取的钻取样品和表取样品。

迄今，已有澳大利亚、俄罗斯、法国、美国、英国及瑞典等国科学家参与了中国月球样品的科学研究。

随着中国深空探测不断迈向更深更远处，中国与世界各国开展航天交流合作，推动在外空领域构建人类命运共同体的步伐将更加稳健。与此同时，我国深空探测仍需攻坚克难，不断解决前进路上的“卡脖子”问题。

4月24日，在2023年中国航天大会主论坛上，中国科学院院士、中国航天科技集团有限公司研究发展部部长王巍发布了2023年宇航领域科学问题和技术难题。

这些科学问题和技术难题包括极低轨道多源动力学耦合效应和演化机理、长期地外生存中的药物干预机理、地外天体表面电站用超小型反应堆能源技术、轨道工厂构建及运行技术、空间站脑网络长期在轨实时监测及调控技术、重复使用运载器动力系统健康监测及寿命评估技术、2500摄氏度以上超高温环境下的热承载材料技术、计算光学高维遥感突破航天光学遥感探测极限、基于核动力的载人火星快速往返技术、基于深度学习的航天器在轨飞行遥测数据挖掘分析技术。