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嫦娥五号携带月球样本即将着陆之时,我国火星探测器天问一号也传来好消息
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来源:上观新闻 作者:刘锟 2020-12-15 09:31
摘要:天问一号已在轨飞行144天,飞行里程约3.6亿公里,距离地球超过1亿公里,飞行状态良好。

就在嫦娥五号探测器携带月球样本返回地球之际,我国第一个火星探测器“天问一号”传来好消息。

国家航天局今天发布消息称,截至12月14日21时,天问一号探测器已在轨飞行144天,飞行里程约3.6亿公里,距离地球超过1亿公里,距离火星约1200万公里,飞行状态良好。

受天体运动规律影响,火星与地球距离在0.5亿公里至4亿多公里周期性变化。天问一号探测器到达火星附近时,距离地球约1.9亿公里。天问一号自7月23日发射以来,已成功完成地月合照、探测器“自拍”、三次中途修正、一次深空机动、载荷自检等工作。

后续,天问一号还将进行数次轨道修正,最终接近火星。飞往火星的征途中,为什么要进行中途修正呢?

在地火转移轨道飞行过程中,探测器会受到入轨偏差、控制精度偏差等因素影响。由于探测器长时间处于无动力飞行,微小的位置速度误差会逐渐累积和放大,如果不进行修正,将使探测器错过火星,导致“差之毫厘,谬以千里”的严重后果。因此执行飞行任务时,需要制定地火转移轨迹中途修正控制策略,包括每次修正的时机、每次修正速度增量大小及速度增量方向。

预计明年2月中旬,天问一号将接近火星,为火星着陆作准备。此时,如何成功被火星引力场捕获,是整个任务技术风险最高的环节。如果捕获失败,探测器将会与火星擦肩而过。

火星探测器从地球飞向火星的过程中,能被火星引力所捕获形成环绕轨道的机会仅有一次。为确保制动捕获成功,上海航天技术研究院研制了一系列“利器”,如星务处理器双大脑、姿轨控计算机三核心、“时间—加速度”双关机策略、3000牛发动机和8台120牛推力器两重保险等。

在捕获过程中,天问一号环绕器要准确地进行点火制动,又被称为“踩刹车”。这一脚“太空刹车”风险极高,踩早了,速度降得过低就会坠入大气层撞击火星;踩晚了,就不能被火星引力捕获,从而飞离火星。再加上此时探测器距离地球近1.9亿公里,通讯时延近11分钟,地面无法对这一制动过程进行实时监控,因此只能依靠探测器自主执行捕获策略。

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