清華新聞網(wǎng)11月9日電 11月7日，第11屆國(guó)際空間探測(cè)軌跡優(yōu)化大賽（The Global Trajectory Optimisation Competition，簡(jiǎn)稱(chēng)GTOC）落下帷幕，清華大學(xué)航天航空學(xué)院代表隊(duì)以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)摘得桂冠，是清華大學(xué)在該項(xiàng)賽事上的首次奪冠。
團(tuán)隊(duì)獲獎(jiǎng)賀信
國(guó)際空間探測(cè)軌跡優(yōu)化大賽是由歐洲空間局（ESA）于2005年發(fā)起的高水平、專(zhuān)業(yè)性、國(guó)際性賽事，是航天任務(wù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域國(guó)際最高水平角逐的擂臺(tái)，被稱(chēng)為航天界的“奧林匹克競(jìng)賽”。每隔1-2年舉辦一次，賽期四周，旨在邀請(qǐng)全球最優(yōu)秀的航天動(dòng)力學(xué)專(zhuān)家和數(shù)學(xué)家挑戰(zhàn)“近乎不可能”的太空探索復(fù)雜任務(wù)優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題。本屆競(jìng)賽共吸引來(lái)自全球各地的94支隊(duì)伍參加，參賽隊(duì)伍數(shù)量為歷屆之最。
2021年GTOC競(jìng)賽題示意圖
清華解決方案圖
本屆大賽以探索利用太空資源為主題，要求各參賽隊(duì)伍設(shè)計(jì)組合航天器的軌道，盡可能多地探測(cè)捕獲太陽(yáng)系內(nèi)小行星，建造環(huán)狀分布的太空發(fā)電站，即建造著名的“戴森環(huán)”，以期提高發(fā)電站質(zhì)量，獲得最大的資源利用效率。賽題涉及小行星探測(cè)與防御、空間站建造等熱門(mén)領(lǐng)域和前沿技術(shù)，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。
本次參賽的清華團(tuán)隊(duì)由航院寶音賀西教授和蔣方華副教授所帶領(lǐng)的航天動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室（Laboratory of Astrodynamics，簡(jiǎn)稱(chēng)“LAD”）與航天八院509所成員組成。團(tuán)隊(duì)對(duì)8萬(wàn)多顆小行星進(jìn)行了優(yōu)化篩選并建立星鏈，將連續(xù)推力軌跡優(yōu)化和“戴森環(huán)”軌道設(shè)計(jì)難題進(jìn)行分解和近似，提出高效的分站策略，實(shí)現(xiàn)到達(dá)太空發(fā)電站的小行星質(zhì)量最優(yōu)分布。依靠團(tuán)隊(duì)通過(guò)長(zhǎng)期科研攻關(guān)積累的高效率優(yōu)化算法，對(duì)小行星探訪(fǎng)進(jìn)行了全局探索與優(yōu)化，給出清華方案。
歐洲航天局的賀信
憑借過(guò)硬的專(zhuān)業(yè)能力和頑強(qiáng)的拼搏精神，在競(jìng)賽過(guò)程中清華團(tuán)隊(duì)一路領(lǐng)先，并在最后一周提出了更具創(chuàng)意的建造方案，絕對(duì)優(yōu)勢(shì)保持到最后，亞軍的歐空局在第一時(shí)間表示了祝賀。本次競(jìng)賽第2-6名均為歐美強(qiáng)隊(duì)，往屆奪冠隊(duì)伍有美國(guó)航空航天局（NASA）、歐空局等世界知名航天研究機(jī)構(gòu)。清華團(tuán)隊(duì)的奪冠向全球展示了航天任務(wù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的中國(guó)實(shí)力。
十六年磨一劍。早在2005年，寶音賀西率隊(duì)參加了首屆大賽，是當(dāng)時(shí)唯一一支亞洲的隊(duì)伍。十幾年前，國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)在軌道設(shè)計(jì)領(lǐng)域根基尚淺，成績(jī)一般。為擺脫中國(guó)在該領(lǐng)域的落后局面、提高我國(guó)團(tuán)隊(duì)的航天任務(wù)優(yōu)化水平，清華大學(xué)航院李俊峰教授、寶音賀西教授于2009年發(fā)起了第一屆全國(guó)空間軌道設(shè)計(jì)競(jìng)賽。經(jīng)過(guò)十幾年的磨練和競(jìng)技，中國(guó)隊(duì)伍的整體水平不斷提高。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)已有多所高校參與GTOC并連創(chuàng)佳績(jī)。
參賽團(tuán)隊(duì)合影圖
清華大學(xué)航天航空學(xué)院始終重視培養(yǎng)學(xué)生參與國(guó)際賽事、解決人類(lèi)難題的能力。清華團(tuán)隊(duì)斬獲這一國(guó)際軌道設(shè)計(jì)最高賽事的冠軍，是航院科研攻關(guān)、人才培養(yǎng)的重大成果，鞏固了我國(guó)在航天國(guó)際賽事中的領(lǐng)先地位，體現(xiàn)了中國(guó)航天科技穩(wěn)步提升的實(shí)力。
供稿：航天航空學(xué)院
標(biāo)題圖設(shè)計(jì)：劉雨田
編輯：李華山
審核：呂婷
