過關斬將/天問入軌火星　「剎車」分秒不差

更新時間：2021-02-11 12:42來源：網絡作者：@Mary人氣：2340

2021年2月10日19時52分，中國首次火星探測任務天問一號探測器實施近火捕獲制動，環繞器3000N軌控發動機點火工作約15分鐘，距離地球約1.92億公里的探測器順利進入環火軌道，成為中國第一顆人造火星衛星，實現「繞、着、巡」第一步「繞」的目標。火星引力的「捕獲窗口」有限，要求探測器在15分鐘內將速度從28km/s（公里每秒）降低至約1km/s。在數據通信單向時間延遲超過10.7分鐘的情況下，探測器必須完全依靠自身實現點火方向和點火時長的精確控制，分秒不差。

首次火星探測任務由地火轉移階段進入火星捕獲階段後，天問一號環繞器攜帶的中分辨率相機、高分辨率相機、磁強計、礦物光譜分析儀、離子與中性粒子和能量粒子探測儀等載荷將陸續工作，開展多維度探測。

15分鐘精準制動完美變軌

中國航天科技集團八院的專家表示，探測器制動捕獲的機會是唯一的，是火星探測任務中技術風險最高、技術難度最大的環節之一，關係着整個工程任務的成敗。本次制動捕獲的成功，不僅考驗了地面測控系統深空高精度測定軌能力，還進一步驗證了火星環繞器的各項高可靠設計。

專家介紹，火星制動捕獲是指探測器在抵近火星時，通過主發動機長時間點火，使得在行星際空間高速飛行的探測器大速度增量減速，從而能夠被火星引力場捕獲，進入繞火軌道。面對「捕獲窗口」，火星環繞器需在15分鐘內準確地進行點火制動，只有點火時機和時長都分秒不差，才能形成理想的目標捕獲軌道。

本次火星探測任務捕獲時，探測器目標軌道距離火星最近處僅400公里，一不留神就會撞擊火星或飛離火星。地面測控系統的深空測控網和甚長基線干涉測量網通過接收探測器持續發射的高穩定度無線電信號，經連續計算獲得高精度的軌道數據，確保探測器能在預定的時間、預定的高度順利進入捕獲走廊，實施變軌動作。

5月至6月擇機降火探測

由於制動捕獲時探測器距離地球1.92億公里，單向通信時延達到了10.7分鐘，地面無法對整個過程進行實時監控，只能依靠探測器自主執行捕獲策略。八院的火星環繞器團隊設計了器務自主管理器雙大腦、姿軌控計算機三核心、測控通信多通道切換策略、發動機雙關機策略、3000N和120N發動機兩重保險等多項技術，極大提升了系統可靠性，為制動捕獲過程探測器安全護航。

國家航天局表示，自2020年7月23日成功發射以來，天問一號探測器已累計飛行202天，完成1次深空機動和4次中途修正，抵達火星時飛行里程約4.75億公里，距離地球約1.92億公里，各系統狀態良好。後續天問一號還將經過多次軌道調整，進入火星停泊軌道，開展預選着陸區探測，計劃於2021年5月至6月擇機實施火星着陸，開展巡視探測。

(來源：网络)

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