进入停泊轨道 天问一号:为登上火星做好筹备

光山新闻网 林晓舟 2021-02-25 11:07:01
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进入停泊轨道 开始科学探测

天问一号:为登上火星做好筹备

  2月24日,中国首次火星探测任务天问一号再传喜讯。当日6时29分,天问一号探测器乐成实施第三次近火制动,进入近火点280千米、远火点5.9万千米、周期两个火星日的火星停泊轨道。

  事实上,在方才已往的春节假期,天问一号相当“繁忙”。2月10日,探测器抵达火星轨道,成为中国首颗人造火星卫星;2月12日,天问一号火星捕捉进程影像果真,从间隔地球1.9亿公里之外传回新春的祝福;2月15日,天问一号乐成实施捕捉轨道远火点平面灵活……

  进入停泊轨道后,天问一号探测器将在此运行约3个月,环抱器7台载荷将全部开机,开始科学探测,并为择机着陆火星做好筹备。

制动捕捉闯难关

  天问一号探测器在颠末远程航行后,如何实时制动并最终被火星捕捉,是任务中风险最高、难度最大的环节之一,直接干系到探测任务的成败。

  捕捉进程难在哪儿?探测器抵达火星轨道四周时,间隔火星只有400公里,但相对火星的速度却高达4至5公里每秒。因此,探测器必需焚烧制动、实时“刹车”。不然,假如制动时间过长、刹车踩早了,探测器就会一头撞向火星;假如时间过短、晚踩刹车,探测器就会因速渡过快而飞离火星,无法进入环抱轨道。

  在此进程中,探测器可以或许被火星引力捕捉的时机仅有一次,“窗口期”更是只有半个小时。要想实现完美捕捉,天问一号不只要靠地面的指令,更要在要害时刻依靠本身的“伶俐”举办定夺。

  在历次嫦娥探月任务中,中国乐成实施了多次近月制动。固然同样是制动,近火制动的难度要比近月制动更大。地月平均间隔约38万公里,单向通信时延只有1秒阁下。大大都环境下,地面可以直接节制月球探测器的行动。但天问一号探测器被火星捕捉时,火星探测器间隔地球约1.9亿公里,单向通信时延达10分钟以上。地面无法对制动进程举办及时监控,只能依靠探测器自主执行捕捉计策,这对付环抱器的自主导航与节制提出了极高要求。

  专家暗示,为了准确把控动员机的开关机缘,环抱器在近火捕捉前需要由地面临其举办准确的无线电测定轨。除了无线电通信导航外,天问一号还首次操作光学导航敏感器作为备份导航东西,通过探测器上的一双“眼睛”及时视察环抱器和火星的准确位置。地面团队可借此更直观地确认航行轨道和姿态,计较图像中火星的几许中心和视半径。天问一号可以通过最优预计较法自主获取及时位置和速度信息,依靠靠得住的捕捉计策,确保进入环火轨道。

  据相识,这是中国首次在行星际转移航行进程中应用光学自主导航技能,中国也由此成为世界上第二个把握并在轨验证火星光学自主导航技能的国度。

  另外,在制动进程中,环抱器需要在自身呈现突发状况时自主完成相应处理惩罚,以最大限度担保火星捕捉乐成。为了办理超远间隔通信问题,火星环抱器还装备了测控数传一体化系统,实现了系统重量轻、通信效率高、通信链路靠得住的方针。

多维探测“打前站”

  乐成被火星捕捉并完成“绕、着、巡”的第一步后,天问一号尚有多项新任务——既要对火星开展多维度探测,更要为下一步着陆火星做好筹备。

  2月15日,天问一号举办远火点平面灵活,探测器的航行从绕着火星赤道酿成绕着火星两极。2月24日,探测器颠末第三次近火制动进入火星停泊轨道。专家暗示,这屡次轨道的调解,就是为了让天问一号“考查”之前选中的着陆点。