16年磨一劍:戰勝歐美強隊,清華奪冠

“我們終於奪冠了!”說完這句話,他們沸騰了!11月7日,有航天界“奧林匹克競賽”之稱的國際空間探測軌跡優化大賽(第11屆)落幕,由清華大學航天航空學院寶音教授和蔣方華副教授帶領的航天動力學實驗室與航院校友、現就職於航天八院509所成員組成的清華代表隊從全球94支參賽隊伍中脫穎而出,以絕對優勢摘得桂冠,是清華大學在該項賽事首次奪冠。

原標題:16年磨一劍,戰勝歐美強隊!清華奪冠!

國際空間探測軌跡優化大賽是航天任務設計領域國際最高水平角逐的擂台,旨在邀請全球優秀的航天動力學專家和數學家挑戰“近乎不可能”的太空探索複雜任務優化設計問題。

本屆競賽參賽隊伍數量為歷屆之最,大賽以探索利用太空資源為主題,競賽第2-6名均為歐美強隊,往屆奪冠隊伍有美國航空航天局(NASA)、歐洲空間局(ESA)等世界知名航天機構。清華團隊的奪冠向全球展示了航天任務優化設計領域的中國實力!為國爭光,拼了!“我們卯着一股勁兒,這次一定要拿冠軍,為國爭光!”寶音堅定地說。

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16年磨一劍:戰勝歐美強隊,清華奪冠

國際空間探測軌跡優化大賽(Global Trajectory Optimisation Competition,簡稱GTOC)是由歐空局於2005年發起的高水平、專業性、國際性賽事。本次比賽以探索利用太空資源為主題,要求各參賽隊伍設計組合航天器的軌道,儘可能多地探測捕獲太陽系內小行星,建造環狀分佈的太空發電站,即建造著名的“戴森環”,以期提高發電站質量,獲得最大的資源利用效率。賽題涉及小行星探測與防禦、空間站建造等熱門領域和前沿技術,具有廣闊的工程應用前景。

2021年大賽題目:建造太空發電站示意圖

2021年大賽題目:建造太空發電站示意圖

賽制可謂非常“刺激”,比賽時長近一個月,來自不同國家的團隊要在此時間段內提出自己能力範圍內最好的建造方案。

然而!並不是最後時刻“一錘定音”,這一個月內,每個團隊都可不斷更新並提交新方案,“對手”之間可互相看到各自進展,並嘗試不斷突破自己和對方新的極限和記錄,提出更優指標。

清華代表隊做好了充分準備,本次共派出了10名隊員參賽,包括8位航院碩士博士和2位航院校友,出征!

16年磨一劍:戰勝歐美強隊,清華奪冠

16年磨一劍:戰勝歐美強隊,清華奪冠

近一個月的時間裡,團隊成員們每天廢寢忘食,幾乎吃住都在實驗室里,與日月星辰相伴。

比賽剛開始不久,清華代表隊很快就拿出了第一版指標方案,但還沒等大家鬆一口氣,另一個團隊提交的方案立馬刷新了指標。

“這就是軌道競賽的魅力!保持好咱們自己的節奏,不怕!相信大家!”團隊成員李海洋跟大家鼓勁兒。

“萬米長跑”,步步紮實!

“這場比賽如同‘萬米長跑’,每一步都得很紮實,同時還需要將優勢保持到最後,防止‘最後一圈’被趕超。”寶音說。

“一年前是我第一次參加國內軌道競賽。當年由於自己和隊友們經驗不足,在最後一天被反超,僅拿到第二名,當時感覺非常遺憾!最近一年自己仍然繼續着軌道設計領域中組合優化問題的研究,能力有了很大提升,因此對這次競賽抱有很大期望。” 團隊成員張楠說。

16年磨一劍:戰勝歐美強隊,清華奪冠

調整思路后,清華代表隊的成員們再次出發:

16年磨一劍:戰勝歐美強隊,清華奪冠

16年磨一劍:戰勝歐美強隊,清華奪冠

16年磨一劍:戰勝歐美強隊,清華奪冠

“聽到冠軍的喜訊后,那種激動的心情簡直是無以言表!從2017年第一次接觸軌道優化競賽,我就喜歡上了這項賽事的獨特魅力,它是對未知的探索、對美的追求。這次奪得冠軍得益於研究團隊紮實的基礎積累,發揮了我們團結協作的優勢,也將是我今後科研工作的重要經驗。感謝團隊老師們的培養和支持,並衷心祝願實驗室的同學們今後的人生也能取得最優解!”團隊成員武迪說。

一把磨了16年的“劍”!

奪冠前,清華這把“劍”,其實已經磨了16年。

早在2005年,寶音率隊參加了首屆大賽,是當時唯一一支亞洲的隊伍。十幾年前,國內團隊在軌道設計領域根基尚淺,成績一般。為擺脫中國在該領域的落後局面、提高我國團隊的航天任務優化水平,寶音教授於2009年發起了第一屆全國空間軌道設計競賽。

經過十幾年的磨練和競技,中國隊伍的整體水平不斷提高。當前,國內已有多所高校參與GTOC並連創佳績。清華團隊斬獲這一國際軌道設計最高賽事的冠軍,是我國科研攻關、人才培養的重大成果,鞏固了我國在航天國際賽事中的領先地位,體現了中國航天科技穩步提升的實力。

16年磨一劍:戰勝歐美強隊,清華奪冠

大賽的歷屆題目及其解決方案,均成為了航天科技界的寶庫,在比賽結束后的多年中仍會作為典型案例被進一步的研究發掘。如2005年首屆的主題為“拯救地球(Save the Earth)”,旨在探討面對小行星撞擊地球這一未來危機,人類應如何利用太空力量撞擊小行星,使它偏離撞向地球的路線,避免滅絕危機;時至今日,這一問題仍然是人類持續提升航天力量的一個重要目標。2012年第六屆的賽題為“木衛的全球探測(Global mapping of Galilean moons)”,美國航空航天局計劃於2023年發射的木星系探測計劃“快帆”便直接採用了與此次賽題相似的任務目標。

此外,歷屆的大賽題目還包括太空碎片清理、小行星連續探測及採樣返回、天基觀測網的搭建等等,可以預見在不久的將來,這些航天設計成果以及相關的實際任務將會在人類航天史上留下濃墨重彩的一筆。

“4周28天的努力、80頁的會議記錄、數不過來的代碼與數據都見證了我們的努力!感謝老師們讓我們全力衝刺做想做的事業,感謝所有隊員們的辛苦付出,那顆埋藏了16年的種子生了根發了芽,我們終於獲得了夢寐以求的冠軍!”隊長張眾激動地說。

“幾位主力隊員都是從清華本科一路培養起來的,他們基礎紮實,具有很強的專業能力,最關鍵的是有着團結協作的精神和清華人的使命擔當,我為大家感到驕傲!”寶音說。“別人可以的,中國人也可以。別人是冠軍,我們也能做到!”

星辰大海,未來繼續,勇往直前!

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