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实现“绕”这一目标,成为火星的一颗人造卫星~~~
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2021年02月22日 星期一 出版 上一期  下一期
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实现“绕”这一目标,成为火星的一颗人造卫星

天问一号开启绕火之旅

  我国第一个火星探测器天问一号于腊月二十九成功被火星捕获,开始绕火星飞行。绕火星飞行,是我国第一次火星探测三步走任务“绕、着、巡”中的第一步,也是整个火星探测任务中技术风险最高、技术难度最大的环节之一。2月12日,天问一号绕火星飞行的影像也首次展现在公众面前。

  2月10日,天问一号近火制动准时开始。要让天问一号顺利被火星捕获,要在15分钟左右的时间内,把探测器与火星的相对速度降低到可以被火星捕获到范围内,根据之前的设计方案,完成这一任务的主角是探测器上一台3000N发动机,这是我国为深空探测任务专门研制的发动机。近火制动过程中的点火,是它在天问一号任务中最重要的工作之一。

  按照计划,近火捕获开始15分钟后发动机点火就会结束,即使加上11分钟的时延,26分钟后地面就能接到第一批遥测数据确认整个近火制动的情况,但是因为飞行的轨道设计,发动机点火开始后没多久,天问一号就飞到了火星的背面,称为火星的“星掩区”,此时,火星的遮挡完全中断了探测器和地球之间的通信。

  2021年2月10日20时15分,火星遮挡收不到信号,此时,地面控制人员能做的只有一件事:等。这个时候探测器上一旦有任何问题,地面都一无所知,为了保证整个任务能顺利完成,在研发过程中,仅仅制动捕获的工作就设计了50多个故障预案。

  2月10日,发动机点火几十分钟后,地面终于收到了来自天问一号的消息。成功被火星捕获后,天问一号解锁了新任务,接下来三个月,探测器在几次变轨后就要开启火星登陆准备模式。火星探测“绕、着、巡”三个任务听起来似乎是依次完成,但要在2亿公里外完成所有任务,许多动作都是相互交织,彼此关联。比如飞行轨道的设计,必须兼顾不同任务的需求,近火制动时进入“星掩区”就是这样一个平衡的结果。

  就在天问一号探测器一路奔火的途中,在地面,火星车1∶1复制的试验车还在不停进行地面验证,为着陆后可能遇到的情况做准备。跟月球上的玉兔车相比,火星车即将开始的火星漫步,不光要面临长时延带来的操控难题,还要面对火星上复杂的气候和地理环境。

  2月15日,天问一号进行了远火点平面机动,让探测器的飞行从绕着火星的赤道变成绕着火星南北极。再经过一次调整后将进入停泊轨道,这几次轨道的调整,就是为了让天问一号亲眼看一看之前选中的着陆点。

  天问一号任务目标是通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视探测,从而拉开我国行星探测帷幕。目前,天问一号已经实现“绕”这一目标,成为火星的一颗人造卫星,这看似简单的任务却大有玄机,也和整个火星探测任务环环相扣,不仅有精确到秒的计算,也有前后期任务的相互配合。更重要的是,这也意味着中国航天器完全具备了行星际空间旅行的能力,接下来,让我们一起期待3个月后的火星着陆。

  (中国青年网)

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