日前，教育部揭曉2021年度“中國高等學校十大科技進展”名單，哈爾濱工業大學主導完成的“天問一號火星探測器形狀記憶智慧展開結構技術”成功入選。

冷勁松院士團隊

　　去年6月，國家航天局公佈了天問一號探測器著陸火星的首批科學影像圖，在“中國印跡”和“著巡合影”兩張影像圖中，鮮紅的中國國旗清晰可見。哈工大航天學院冷勁松教授團隊自主設計並研製的中國國旗鎖緊展開機構，歷經202天地火轉移軌道飛行和93天環繞探測，飛行4.75億公里後，于2021年5月15日在天問一號著陸器上成功完成了中國國旗可控動態展開，為中國探測器在火星上打上“中國標識”，使我國成為世界上首個將形狀記憶聚合物複合材料智慧結構應用於深空探測工程中的國家。

“著巡合影”圖，紅框處為形狀記憶鎖緊展開結構可控展開的國旗

　　天問一號從發射入軌到著陸火星歷經9個多月，探測風險高、難度大，國旗鎖緊展開結構面臨嚴苛的力學環境、火星稀薄大氣、火星風等挑戰，同時存在著陸環境不確定、地面無法干預等難點，也對産品的可靠性提出了嚴苛的要求。

中國國旗鎖緊展開結構釋放國旗展開，左圖為鎖緊狀態，右圖為展開狀態

　　根據天問一號火星探測任務的總體需求，冷勁松院士團隊基於具有獨立自主知識産權的形狀記憶聚合物，構建其複合材料等效力學行為的預測模型，提出了形狀記憶智慧大變形結構的設計方法。通過精細的力學理論分析和巧妙的智慧結構設計，為著陸平臺創新設計並製備了捲繞鎖定-展開模式的國旗鎖緊展開結構，解決了國旗長時間鎖定、低衝擊可靠展開的關鍵技術難題。

中國國旗鎖緊展開結構的展開過程模擬演示圖

　　據介紹，未來，形狀記憶智慧結構技術有望應用於空間站、探月工程、載人登月、深空探測等航天領域，在航空、機器人、智慧製造、生物醫療及汽車等領域也具有廣泛的應用前景。（記者 趙一諾 圖片由哈工大全媒體中心提供）