新華網 正文
奔向火星關鍵一步!“天問一號”順利完成深空機動四大看點
2020-10-09 23:59:32 來源: 新華網
關注新華網
微博
Qzone
圖集

  新華社北京10月9日電 題:奔向火星關鍵一步!“天問一號”順利完成深空機動四大看點

  新華社記者胡喆

  10月9日,在我國首次火星探測任務飛行控制團隊努力下,“天問一號”探測器順利完成深空機動。至此,探測器的飛行軌道變為能夠準確被火星捕獲的、與火星精確相交的軌道。截至深空機動前,“天問一號”已飛行超過78天,距離地球超過2900萬公裏,目前探測器各係統狀態良好。對我國首次火星探測任務而言,此次深空機動意義重大。

  什麼是深空機動?與軌道修正有何區別?

  深空機動是指在地火轉移段實施的一次變軌機動。中國航天科技集團八院火星環繞器團隊專家告訴記者,通過深空機動可以改變探測器原有的飛行速度和方向,使其能夠沿著變軌後的軌道順利飛行至火星。

  專家介紹,執行深空機動是運載火箭入軌彈道和地火轉移軌道聯合優化的結果,能夠提升運載的發射能力、增加探測器的發射質量,使探測器可以攜帶更多的推進劑,更好地完成探測任務。

  此前,“天問一號”已完成兩次軌道中途修正。專家表示,與速度增量較小、發動機工作較短的常規中途修正不同,深空機動過程中,探測器由發射入軌的逃逸轉移軌道變軌為精確到達火星的軌道,速度增量大、發動機工作時間長,對探測器控制和推進係統提出了極高要求。

  如何實現深空機動?

  執行深空機動任務需要飛行控制團隊根據預定到達火星時間、軌道參數與即時測控定軌參數制定深空機動變軌策略,完成對應的探測器姿態和軌道控制,確保探測器在深空機動後處于與火星精確相交的軌道上。

  “‘天問一號’在跑,地球在跑,火星也在跑。目前‘天問一號’已經距離地球超過2900萬公裏,我們互相之間的時延已經比較大了,所以很多動作都要靠我們事先設計和探測器自己完成,這些都具有難度和挑戰。”我國首次火星探測任務“天問一號”探測器副總指揮張玉花説。

  為了完成地面測控的精密定軌和探測器上精確自主的軌道控制,此次深空機動中,地面對探測器的定軌任務由我國深空測控站和天文臺共同完成,準確保證了探測器變軌的精密定軌需求。為了能夠精確自主控制軌道,火星環繞器裝備了具備故障識別與自主處理能力的計算機,充分保證了軌道控制的精度和可靠性。

  深空機動對火星探測好處多

  據悉,通過使用深空機動進行軌道設計和軌道控制,不但成功增加了探測器的推進劑攜帶量,還實現了三方面目標。

  首先,深空機動將一個大的捕獲速度增量分解為兩次相對較小的速度增量,有利于減小發動機單次工作時間,保證發動機工作的可靠性。同時,深空機動的實施有利于3000N發動機的標定,過程中可對3000N發動機進行推力和比衝標定,而精確的發動機標定參數可以更好地確保火星捕獲的精度。

  此外,通過深空機動,八院火星環繞器研制團隊實現了對探測器到達時間的優化,能夠得到更加有利的捕獲點處的光照條件和通信條件,也使捕獲時探測器經歷的火影時間(探測器進入太陽光被火星遮擋的陰影區)和通信盲區時間更短。

  3億公裏之遙精確瞄準 精度優于設計指標

  此次深空機動中,環繞器距離瞄準的火星位置約3億公裏,誤差控制約200公裏,這相當于從北京到上海約1200公裏的距離中瞄準一個直徑約0.8米的目標,難度可想而知。

  在飛行控制團隊的不懈努力下,此次深空機動控制的實際精度優于設計指標。後續,工作人員將根據探測器實際飛行狀態,迭代優化中途修正策略,利用中途修正持續對到達火星的軌道進行精確修正,確保探測器能夠按計劃準確進入火星捕獲走廊,被火星引力捕獲進入環火軌道,開展著陸火星的準備和後續科學探測等工作。

【糾錯】 責任編輯: 王頔
加載更多
秋日海岸
秋日海岸
秋日海上魔鬼城
秋日海上魔鬼城
稻田飄香收獲忙
稻田飄香收獲忙
新疆旅遊業“回暖” 阿勒泰秋季旅遊升溫加速
新疆旅遊業“回暖” 阿勒泰秋季旅遊升溫加速

010030090950000000000000011107681126587013