清华夺冠！战胜全球百支队伍！

由欧洲航天局（ESA）2005年发起

被誉为航天界“奥林匹克”的

国际空间探测轨迹优化大赛（GTOC）

是航天任务设计优化领域的“巅峰擂台”

这场不限人力物力的开放式比赛

要求参赛队伍在28天内攻克

“近乎不可能”的太空任务设计优化难题

吸引了来自世界顶级航天机构与

高校的参赛团队同台竞技

2025年11月18日

GTOC 13落下帷幕

清华大学航天动力学与控制实验室（LAD）团队

以最高分夺得本届比赛冠军

这也是LAD团队第二次在该赛事夺冠

LAD团队最终方案展示视频

LAD团队成员的航天梦

始于年少时对浩瀚星空的仰望

他们也因这场比赛更加坚定了科研志趣

决心让炽热的航天梦飞向深邃宇宙

让我们跟随

“我在清华做科研”系列报道

近距离感受清华师生

大胆求索、潜心钻研的创新历程

边学边赛

最后2小时实现反超

太阳系之外

究竟藏着多少颗未知行星在静静运转

本届比赛由美国国家航空航天局（NASA）

喷气推进实验室（JPL）主办

共有101支队伍参加比赛

比赛题目为

“人类首次无人飞船探测系外行星系统”

要求参赛者设计飞船的飞行轨迹

尽可能多且分散地飞越探测

恒星Altaira系统的310个天体

包括行星、矮行星、小行星和彗星

并最大化科学探测价值

赛题对于系外行星探测

与移民研究等领域具有一定的前瞻价值

刚拿到赛题的LAD团队成员

瞬间意识到了题目的复杂性

飞船只能依靠行星借力和太阳帆光压力进行变轨

仅以飞越200颗小行星估算

就约有310200（≈10498）种可能

队长、航天航空学院（以下简称航院）

博三学生宋家隆坦言

“太阳帆属于连续推力问题

而我们所有人都不掌握这项技术”

这支团队成员平均年龄仅23岁

且全员都是首次征战GTOC

边学边赛成了他们的“关键词”

GTOC 13官网图片

28天赛期里

每个队伍都可以随时提交新方案

并刷新榜单成绩

LAD团队的强劲对手欧洲航天局（ESA）团队

几乎每次提交结果后都稳居榜首

网站实时更新的排名

给LAD团队带来了巨大压力

重重挑战之下

团队成员迅速调整状态

几乎全天无休

保持高强度工作节奏

GTOC 13最终排名

比赛仅剩最后两个小时

LAD团队全员齐心协力

排查问题、修复漏洞

终于完成了最终结果优化

提交了最满意的计算结果

LAD团队因此强势反超

并取得GTOC 13的冠军

他们不仅实现

飞越天体数量与科学回报得分双料第一

更构建起千万量级数据库

自主创新的轨迹规划算法实现了高效优化

单次优化平均耗时仅0.1秒

达到世界领先水平

新手逆袭

赛场上锚定科研方向

看到越来越多新生

对航天动力学优化领域萌生兴趣

LAD团队领队、航院教授蒋方华直言

“我不会盲目鼓励大家参加比赛

同学们得先打好基础

磨刀不误砍柴工”

吴亦烜工作照

行健书院的大三学生吴亦烜

是LAD团队中唯一的本科生

他曾组队参加两次国内本科生轨道设计比赛

均斩获冠军

这两段宝贵的参赛经历

让他对航天动力学优化领域产生了浓厚的兴趣

当他得知GTOC 13举办的消息

主动联系了蒋方华老师

申请加入这支由博士生构成的队伍

“当时我的想法很简单

从比赛里学到东西就行”

参赛初期

吴亦烜总是默默坐在会议室后排

认真旁听师兄师姐们展示方案

偶尔也会听得一头雾水

“GTOC比想象中难太多

要解决的问题非常复杂”

但他丝毫没有退缩

始终跟着团队梳理思路

恰逢团队缺一个会议纪要整理员

而他本就有随手记录的习惯

便主动揽下了这份差事

成为了LAD团队名副其实的“备忘录”

LAD团队会议

这看似琐碎的记录工作

反而让他比所有人都更清晰地掌握了项目全局

“在整理纪要的过程中

我摸清了学长学姐们拆解难题的逻辑

这比单纯学习技术收获更大”

吴亦烜协助航院硕士三年级学生李锦堂

针对已生成的结果展开局部优化

助力团队精准验证结果

提交高质量的参赛方案

“我或许没法在核心思路上提供助力

但能投身实践尝试做些局部优化

哪怕最终结果没能直接帮团队提分

也远比站在原地旁观更有收获”

通过这次比赛

吴亦烜更坚定了自己的理想

他打算将来在航院攻读博士学位

在航天动力学优化领域继续探索

不盲从、敢较真

队长率队合力破局

作为队长

宋家隆肩上的压力远超其他成员

LAD团队成员均无GTOC参赛经验

编程语言也各有不同

宋家隆需通过反复沟通协调

为每个人匹配最适合的任务

同时带领团队研讨攻关

最终用“生成文件互相读取”的方法

攻克了跨语言协作的难题

团队磨合的挑战远不止于此

比赛开始后的前两周

队员们的探索相继在关键环节受阻

始终没能算出有效结果

整体进度彻底停滞

LAD团队围绕问题进行讨论

攻关陷入僵局之际

团队在太阳帆与行星借力耦合问题的处理上

产生了分歧

大家原本计划根据问题特征

拆分为两个子问题逐一突破

但有队员查阅经典文献后发现

此前的研究者大多采用合并处理问题的思路

面对两种迥然不同的方案

宋家隆没有盲目决策

而是带领团队通宵验证

最终

他们证实“合做方案耗时久、效果差”

便果断坚持原方案

“科研需要反复验证

才能得出最适合团队的方案”

LAD团队队员赛后合照

夜深人静

实验室里摆放着几张行军床

有人轻轻熄灭了睡着同学身旁的灯

有人还在彻夜攻克解不开的题

宋家隆说

“团队要是缺了任何一个人

都无法提交最后的方案

这种亲密无间的配合比夺冠的结果更珍贵”

薪火相传

让航天梦飞向宇宙更深处

LAD团队成员的航天梦

皆源于少年时最滚烫的热爱与最坚定的向往

有人被神舟系列发射的壮观画面打动

有人因“天宫课堂”的神奇实验心动

还有人在家乡西昌的火箭发射轰鸣声中

萌生了探索宇宙的好奇

LAD团队设计整体轨迹局部放大图

他们怀揣着这份炽热的初心步入清华园

跨学科的培养模式

助力他们锚定科研志趣

各类专题讲座

帮助他们拓宽科研视野

参加这场国际赛事

更让他们少年时的航天梦

在清华园里落地生根

他们也由此坚定志向

将科研方向聚焦于航天动力学领域

GTOC 13参赛团队合照

这份对深空探测的执着

早已在清华园里薪火相传

2005年

航院宝音贺西教授便率队

作为当时唯一一支亚洲参赛队伍

参加了首届GTOC大赛

从最初参赛时的成绩不佳

到近十年斩获2次冠军2次亚军

并成功主办过一届赛事

LAD团队书写了清华人探索深空的新篇章

“我们这次能拿冠军

一方面是缘于自身的努力

另一方面是基于整个团队二十年的积累”

蒋方华说

本届比赛虽然落下帷幕

队员们仍马不停蹄地

开展总结复盘工作

“我们得把比赛中代码里踩过的‘坑’

记录下来、做好注释

才能让技术成果代代相传”

未来

浩瀚宇宙的更深处

定有他们探索不止的身影

更多“我在清华做科研”的故事

我们将继续为你讲述

我在清华做科研·感悟

航院2023级博士生宋家隆：以前觉得航天事业是国家大事，而自己研究的都是小问题。通过这次比赛才知道，我们的研究能贴近真实的航天任务，能为国家深空探测、小行星防御等领域作出贡献，这是最让我们自豪的事。

航院2022级博士生李润道：做科研要先验证可行性再提方案，拿数据说话才管用。这次比赛让我更明白，没把问题摸透前，所有方法的好坏都是空谈。

航院2023级博士生陶禹铭：这次比赛中我们没有孤军奋战，而是拧成一股绳。遇到解决不了的难题，队长就会发动所有人一起排查，协作才是破局的关键。

航院2024级博士生秦溢阳：第一次参赛就与队友们一起奋战，与大家激烈讨论问题，从跟着学、跟着做，到慢慢也能提出想法、解决问题，做科研就是这样一步一个脚印的探索之旅。

航院2025级博士生周懿：实验室里摆放的行军床、为睡着的同学关灯的小举动，这些细节让我在疲惫中感受到温暖，原来科研不只是冰冷的代码和数据，还有团队成员间的彼此照顾。

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统筹｜吕婷

文｜杨滨华

摄影｜杨艳宾

视觉设计｜李秦圩

排版｜杨帆

编辑｜王志雄

责编｜苑洁

审核｜刘蔚如

清华大学版权所有

联系邮箱：thuxwzx@tsinghua.edu.cn

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