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天问一号已正正在轨遨逛约36天 “探火”还要迈几途坎?

楬橥日期:2020年09月01日 来源 : 中国青年报 字体: 【大】【中】【小】

  8月28日,我国首次火星探测任务天问一号探测器累计遨逛1亿公里。从7月23日成功发射算起,天问一号已正正在轨遨逛约36天。


  比拟环绕地球遨逛、降落月球外表,飞向火星并非易事。这将是一次漫长的太阳系之旅,遵照专家的估算,到达火星时,天问一号距离地球约1.95亿公里,执行遨逛路途约4.7亿公里,整体历程中还要历经轨途修正、制动捕捉等难关。


   现正正在的天问一号,曾经成为一颗人制行星,正正在地火转移轨途上,与地球、火星配合绕太阳公转,并逐渐远离地球,飞向火星。之前的1亿公里,天问一号都经历了什么,而未来的3亿众公里,它还要迈哪几途坎?


  着末来一张地月合影


  中国航天人追寻火星的脚步,正正在火箭遨逛的历程中就曾经开始了。7月23日12时41分,天问一号带着十几种折柳功能的科学载荷,正正在万众等待中,踏上了奔向火星的漫漫征途。


   “定向天线睁开!”这是一个非常关键的控制,正正在4亿公里的距离上,地面和探测器间传送的无线电信号,将变得非常薄弱,而睁开这个近6平方米的“大锅”非常浸要,它能大幅提升传输信号强度。到了火星轨途,与地面远距离通讯就全靠它了。天线睁开后,意味着中国探火之旅从此有了“生命线”。


  出门远行的第四天,天问一号遨逛历程一切正常,但身边没有了熟习的地球大气,它孤单旅行正正在玄色的宇宙海洋,而地球和月球变得越来越小。


  天问一号拿出随身携带的光学导航相机,为地球和月亮拍了一张合照。正正在这幅黑白合影图像中,地球与月球一大一小,均呈新月状,正正在茫茫宇宙中相互陪伴,似乎正向人们微笑示意。


  中国航天科技集团八院研制专家告诉记者,探测器正正在太空中,就像轮船航行正正在茫茫大海上,折柳的是飞离地球后没有卫星导航编制指点。与传统的无线电导航折柳,光学自主导航可以通过图像目标识别和特征提取,完成位置、速度等导航信歇的获取。


  “光学导航敏感器就比如探测器的‘眼睛’。”八院控制所光学导航专家打了个比如,“有了这双明亮的‘眼睛’,探测器也就有了自主能力,可以自己看着飞向目标地”。


  正正在天问一号飞近火星的历程中,中国航天人将装有长焦镜头的导航敏感器当作一只“千里眼”,最远可以正正在1000万公里的距离识别火星,还能自主悦目火星从点目标到样貌标、从弱目标到强目标的火星图像提取,即使没有外部导航信歇,也可以正正在深空遨逛中自主找到行进的路途。


  成为一颗人制行星


  遵照国际电信联盟的定义,深空边界为距离地球200万公里远的空间,7月29日,也就是天问一号入轨后6天,它成功突破这一边界,正式成为太阳系中一颗遨逛深空的人制行星。


  截至8月25日23时,天问一号远离地球的距离突破1000万公里,累计行程达9329万公里。北京航天遨逛控制中心首次火星探测任务型号总师崔晓峰表示,是边界就意味着一定程度上的寻衅极限,深空边界也往往,代表着超远距离、超大时延的情况变化,这无疑是地面飞控人必须霸占的难关。


   虽说条条大路通罗马,但漫漫太空旅行要顺利完成,一定要有科学稹密的态度。目前,天问一号处于无动力遨逛状态,正正在遨逛历程中,受到入轨偏差、控制精度偏差等因素影响,微小的偏差会逐渐储存放大,于是,实时修正珍摄十分必要。


   8月2日,天问一号探测器3000牛顿发动机工作20秒钟,完成第一次轨途半途修正。


  我国首次火星探测任务探测器编制环绕器技术副总负责人朱庆华说,很众汽车都具有车途保持功能,如果车偏离了自己的车途,就会自动修正偏向,让车回到本来的车途上来。火星探测器的轨途修正与之雷同,但折柳的是,火星探测器要修正的不仅仅是遨逛偏向,还有遨逛速度等众个变量。


  他告诉记者,天问一号发动机开机时间确定为20秒钟,轨途专家最终拿出了既能满足发动机标定又实现地火转移能量最优的控制计策。


  据崔晓峰先容,未知的太空意味着风险和寻衅,牵好地面和航天器的“通讯线”至关浸要。正正在照应好天问一号的同时,飞控人还必须合理诈欺深空测控资源,执行了嫦娥四号着陆器、巡视器和中继星的休眠唤醒,兼顾好正正在月球上的“老寿星”嫦娥三号着陆器,让中国的“玉兔”可以正正在月球反面继续巡视探测。


  未来的过五关斩六将


  据中国首次火星探测任务探测器编制副总教导兼环绕器总教导张玉花先容,正正在未来几个月的遨逛历程中,天问一号还将经过3-4次半途修正和1次深空机动修正,环绕器逐渐飞近火星,进入火星捕捉段。


  这其中,火星捕捉是火星探测任务中技术风险最高的关键之一,由于火星捕捉窗口的独一性,捕捉的成败决定了火星探测任务的成败。这一点火制动历程,通常被称为“踩刹车”。


  张玉花说,“刹车”踩早了,探测器速度降得过低,探测器会坠入大气层撞击火星;踩晚了,探测器就不行被火星引力捕捉,从而飞离火星。


  成功捕捉进入环火轨途后,火星探测器会进行一系列轨途调整,进入停泊轨途,将近火点调整到着陆点上空附近,并正正在每次经过近火点时,对巡视器着陆区域进行详查,为着陆巡视器的下一步着陆做好准备。


  张玉花说,探测器进入火星捕捉轨途后,经过3-4次轨途调整,将进入周期约两个火星日的停泊轨途。火星探测器会正正在停泊轨途运行约75天,开展12次预着陆区成像探测,并将成像数据回传至地面,完成着陆巡视器预选落区的预探测。


   她告诉记者,正正在完成3个月的火星中继任务后,天问一号火星环绕器将正正在近火点进行制动降轨,进入科学探测轨途,并正正在该轨途上继续运行1个火星年,执行火星环球遥感探测任务。


  不过这一切都要等到几个月之后能力实现。


   北京飞控中心一位年轻的科技工作家说,第一个月,对天问一号和地面的航天人来说,都是新鲜且紧张的,天问一号犹如复活儿,每一天都处于新的位置,面临着新的情况。而航天人们则如新晋父母,要保护它,去应对每一个可能的寻衅。尽管很难,但这一切都将充安逸义——浓缩正正在十几个月里,睹证中国的问天之路。

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