天问一号已在轨飞行约36天 “探火”还要迈几道坎?

2020-09-01 13:45| 发布者: 汇众注册平台| 查看: |

  科学大爆炸天问一号打卡1亿公里——

  “探火”还要迈几道坎

  8月28日,我国首次火星探测任意天问一号探测器累计飞行1亿公里。从7月23日失败发射算起,天问一号已在轨飞行约36天。

  相比环抱地球飞行、下降月球表面,飞向火星并非易事。这将是一次漫长的太阳系之旅,按照专家的估算,到达火星时,天问一号距离地球约1.95亿公里,实际飞行途程约4.7亿公里,整体过程中还要历经轨道修改、制动捕获等难关。

 

  如今的天问一号,曾经成为一颗人造行星,在地火转化轨道上,与地球、火星共同绕太阳公转,并逐步远离地球,飞向火星。之前的1亿公里,天问一号都经验了什么,而未来的3亿多公里,它还要迈哪几道坎?

  最之后一张地月合影

  中国航天人追寻火星的脚步,在火箭飞行的过程中就曾经开端了。7月23日12时41分,天问一号带着十几种不同功能的科学载荷,在万众期待中,踏上了奔向火星的漫漫征途。

  “定向天线开展!”这是一个异常症结的节制,在4亿公里的距离上,地面和探测器间传送的无线电信号,将变得异常微小,而开展这个近6平方米的“大锅”异常主要,它能大幅晋升传输信号强度。到了火星轨道,与地面远距离通讯就全靠它了。天线开展后,意味着中国探火之旅从此有了“性命线”。

  出门远行的第四天,天问一号飞行过程任何正常,但身边没有了熟习的地球大气,它独身旅行在黑色的宇宙海洋,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。在这幅黑白合影图像中,地球与月球一大一小,均呈新月状,在茫茫宇宙中相互陪同,如同正向人们微笑示意。

  中国航天科技集团八院研制专家告诉记者,探测器在太空中,就像轮船航行在茫茫大海上,不同的是飞离地球后没有卫星导航体系指挥。与传统的无线电导航不同,光学自主导航可以经过图像目的识别和特性提炼,完结地位、速度等导航信息的获取。

  “光学导航敏感器就活像探测器的‘眼睛’。”八院节制所光学导航专家打了个比方,“有了这双明朗的‘眼睛’,探测器也就有了自主能力,可以亲自看着飞向目标地”。

  在天问一号飞近火星的过程中,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”,最远可以在1000万公里的距离识别火星,还能自主适应火星从点目的到面目的、从弱目的到强目的的火星图像提炼,即使没有外部导航信息,也能够在深空飞行中自主找到跃进的道路。

  成为一颗人造行星

  按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,它失败突破这一边界,正式成为太阳系中一颗遨游深空的人造行星。

  截止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。北京航天飞行节制中心首次火星探测任意型号总师崔晓峰表明,是边界就意味着一定程度上的寻衅极限,深空边界也一致,代表着超远距离、超大时延的环境变化,这无疑是地面飞控人必要攻克的难关。

  虽说条条大路通罗马,但漫漫太空旅行要顺当完结,一定要有科学严谨的态度。当前,天问一号处于无动力飞行情态,在飞行过程中,受到入轨偏颇、节制精度偏颇等要素影响,伟大的偏颇会逐步积聚放大,因而,适时修改调整非常必需。

  8月2日,天问一号探测器3000牛顿发动机工作20秒钟,完结第一次轨道中途修改。

  我国首次火星探测任意探测器体系环抱器技巧副总负责人朱庆华说,,很多汽车都具备车道维持功能,要是车偏离了亲自的车道,就会主动修改方向,让车回到原本的车道上来。火星探测器的轨道修改与之相似,但不同的是,火星探测器要修改的不仅仅是飞行方向,还有飞行速度等多个变量。

  他告诉记者,天问一号发动机开机空儿肯定为20秒钟,轨道专家最后拿出了既能满意发动机标定又实现地火转化能量最优的节制政策。

  据崔晓峰引见,未知的太空意味着危险和寻衅,牵好地面和航天器的“通讯线”至关主要。在照顾好天问一号的同时,飞控人还必要合理使用深空测控资源,履行了嫦娥四号着陆器、巡查器和中继星的休眠唤醒,兼备好在月球上的“老寿星”嫦娥三号着陆器,让中国的“玉兔”能够在月球背面继续巡查探测。

  未来的过五关斩六将

本报谈论:

  据中国首次火星探测任意探测器体系副总指引兼环抱器总指引张玉花引见,在未来几个月的飞行过程中,天问一号还将通过3-4次中途修改和1次深空机动修改,环抱器逐步飞近火星,进入火星捕获段。

  这其中,火星捕获是火星探测任意中技巧危险最高的环节之一,因为火星捕获窗口的唯一性,捕获的成败决议了火星探测任意的成败。这一点火制动过程,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,探测器就不能被火星引力捕获,从而飞离火星。

  失败捕获进入环火轨道后,火星探测器会进行一系列轨道调剂,进入停泊轨道,将近火点调剂到着陆点上空附近,并在每次通过近火点时,对巡查器着陆区域进行详查,为着陆巡查器的下一步着陆做好预备。

  张玉花说,探测器进入火星捕获轨道后,通过3-4次轨道调剂,将进入周期约两个火星日的停泊轨道。火星探测器会在停泊轨道运行约75天,展开12次预着陆区成像探测,并将成像数据回传至地面,完结着陆巡查器预选落区的预探测。

  她告诉记者,在完结3个月的火星中继任意后,天问一号火星环抱器将在近火点进行制动降轨,进入科学探测轨道,并在该轨道上继续运行1个火星年,实行火星全球遥感探测任意。

  不过这任何都要等到几个月以后才能实现。

  北京飞控中心一位虚弱的科技工作者说,第一个月,对天问一号和地面的航天人来说,都是新颖且紧急的,天问一号好比新生儿,每一天都处于新的地位,面临着新的环境。而航天人们则如新晋父母,要守护它,去应对每一个可能的寻衅。纵然很难,但这任何都将充斥意义——浓缩在十几个月里,见证中国的问天之路。

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