同济大学童小华团队在嫦娥系列月球探测任务提供关键性技术支撑

健康生活 2025年08月08日 15:23 1 admin

同济大学童小华院士继接受月球地壤第三批( 2021.12)用于科研，又于最近接受发放嫦娥五、六号总计4000mg，为本次总发放量1% ;

同济大学在嘉定校区有3平方公里的月球与深空探测精密测绘遥感综合实验场。

同济大学童小华院士团队在嫦娥系列月球探测任务（特别是嫦娥三号、嫦娥四号的着陆阶段）中做出了关键性技术贡献，主要集中在高精度地形重建与着陆区安全分析领域。他们的工作为探测器在复杂月面环境中的安全、精确着陆提供了重要科学支撑。

以下是团队的主要贡献方向：

1. 高精度月球表面地形重建：

团队利用嫦娥探测器（如嫦娥一号、二号）获取的激光测高数据、立体影像数据等，开发了先进的数据处理与融合算法。

重点解决了月球极区、崎岖高地等复杂地形区域的高精度数字高程模型（DEM）生成难题。

生成的高分辨率、高精度月球地形图是选择安全着陆区和规划着陆轨迹的基础数据。

2. 着陆区地形安全分析与评估：

基于生成的高精度地形数据，团队深入研究了着陆区的地形地貌特征，包括：

坡度分析：精确计算着陆区内每个位置的坡度，识别过于陡峭、不适合着陆的危险区域。

粗糙度分析：评估地表的起伏程度，避开岩石密布或坑洼不平的危险地带。

光照条件分析（对嫦娥三号/四号尤其重要）：模拟太阳高度角变化，分析着陆区在任务时段的光照和阴影分布，确保着陆器太阳能帆板能获得充足光照。

障碍物检测（如陨石坑、巨石）：识别并定位可能威胁着陆安全的大型障碍物。

这些分析为任务规划者提供了定量化的安全评估指标，是最终确定着陆点位置的核心依据。

3. 嫦娥三号（月球正面虹湾着陆）的贡献：

团队为嫦娥三号着陆区（虹湾地区）提供了详细的地形安全分析，帮助筛选出满足坡度、平坦度、光照等严苛要求的安全着陆点，保障了中国首次地外天体软着陆的成功。

4. 嫦娥四号（月球背面南极-艾特肯盆地着陆）的开创性贡献：

嫦娥四号任务是人类历史上首次在月球背面软着陆，面临前所未有的挑战：缺乏直接的测控通信、地形信息极度匮乏、着陆区（冯·卡门撞击坑）地形异常复杂。

童小华团队在此任务中发挥了至关重要的作用：

利用有限的遥感数据（主要是嫦娥二号数据），克服巨大困难，首次构建了月球背面预选着陆区的高精度地形模型。

对冯·卡门撞击坑内的候选着陆点进行了极为精细的地形安全评估，包括坡度、起伏度、光照（考虑周围高地遮挡）、撞击坑分布等。

他们的研究成果直接支撑了全球首个月球背面着陆区（177.6°E, 45.5°S）的选择和确定，为嫦娥四号在极其复杂的环境中成功实现历史性着陆提供了不可或缺的科学保障。

5. 玉兔二号月球车的路径规划支持：

着陆后，团队生成的高精度地形数据和分析结果，也为玉兔二号月球车在月背复杂地形上的安全行驶路径规划提供了重要参考。

总结来说，童小华院士团队的核心贡献在于：

攻克了利用有限遥感数据进行高精度月球（尤其复杂区域和背面）地形重建的关键技术。

建立了系统化的着陆区地形安全定量评估方法（坡度、粗糙度、光照、障碍物）。

为嫦娥三号（正面）和嫦娥四号（背面，开创性)的安全着陆点选择提供了直接、关键的科学决策依据。

其研究成果显著提升了我国在行星测绘遥感与深空探测着陆选址领域的国际竞争力。

童小华院士团队的工作是嫦娥工程中多学科协同攻关的典范，他们的贡献确保了探测器能在未知或复杂环境中安全“泊车”，为科学探测任务的顺利开展奠定了坚实基础团队的相关成果也因此获得了国家科技进步奖一等奖（2020年度，主要完成人之一）等荣誉。

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