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“天问一号”探测器完成远火点平面轨道调整

2021-02-15 20:09 央视新闻客户端

来源标题:“天问一号”探测器完成远火点平面轨道调整

2月10日,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功实施近火制动,被火星引力捕获,探测器顺利进入环绕火星的大椭圆轨道,开启环绕火星之旅。

总台央视记者从国家航天局获悉,今天(15日)17时,“天问一号”探测器成功实施捕获轨道“远火点平面机动”,也就是来了一个“侧手翻”,由横着绕火星转改成竖着绕火星转。通过这次“远火点平面机动”,“天问一号”探测器将轨道调整为经过火星两极的环火轨道,并将近火点高度调整至约265公里。后续,探测器还将通过数次轨道调整,进入火星停泊轨道。

复杂轨道设计:五次近火制动

今天17时,“天问一号”探测器成功实施捕获轨道“远火点平面机动”,但是距离着陆火星还有很长的一段路要走。事实上,它现在甚至还没有正式进入环绕探测的阶段。而要想真正开展环绕探测,还要经过非常复杂的轨道控制。

这是“天问一号”在抵达火星后轨道设计的动画演示。从动画中能够看出,“天问一号”的行驶轨迹始终是椭圆,但是椭圆的大小会越来越小,也就是说探测器会离火星越来越近。而每一次将“椭圆缩小”的过程都叫作“近火制动”。

航天科技集团五院 火星探测器总体副主任设计师 缪远明:为什么叫近火制动,是因为它制动点在近火点。我们近火点是一个设计好的高度。为了不同的轨道上它需要有不同的运行周期,同时又不想影响近火点的高度,我就只能在近火点制动,来调节轨道的远火点,来实现不同轨道的机动(变化)。 

因此,我们从动画中看到的五个椭圆,就意味着“天问一号”一共将进行五次近火制动。专家介绍,只有成功完成第三次近火制动后,探测器才会抵达合适的高度,正式开展环绕探测工作。

航天科技集团五院 火星探测器总体副主任设计师 谭志云:实施第三次近火制动之后,我们会进入到停泊轨道,在停泊轨道会进行对着陆区的成像,为后续着陆过程做一些准备工作。然后对后续着陆过程的一些敏感器,我们会做一些标定,以确保后续的着陆过程能比较顺利地完成。

环绕器使命:中继通信+环绕探测

“天问一号”先后会经历五次的近火制动,其中前三次都会在着陆前完成。那么,后两次的近火制动又会在何时进行,有什么目的呢?

“天问一号”是由环绕器和着陆巡视器两部分组成的,两者一同抵达火星,共同经历近三个月的环绕探测后择机分离。分离后的环绕器将继续环绕火星飞行,着陆巡视器则将着陆火星。因此,最后两次的近火制动都是针对环绕器的,将在着陆巡视器抵达火星后进行。

航天科技集团五院 火星探测器总体副主任设计师 缪远明:着陆巡视器着陆到着陆点,环绕器这个时候就会实施第四次近火制动,它会进入一个中继轨道,这个轨道专门就是为了中继地球和着陆巡视器之间的通信用的。

原来,由于距离太远,加上火星车上的天线能力也有限,因此“天问一号”环绕器不仅要承担环绕探测任务,还要承担火星车和地球之间通信中转站的职责。

直到火星车达到设计寿命,环绕器就要进行最后一次近火制动,进入到遥感使命轨道。完成一整个火星年,也就是地球上约687天的遥感探测。

航天科技集团五院 火星探测器总体副主任设计师 谭志云:到遥感使命轨道之后,环绕器就做它的科学探测,包括高分、中分,还有次表层雷达这些相机相继开机工作,对火星表面进行一些探测。

责任编辑:詹雨泉(QZ0018)

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