揭秘天問一號探測器關鍵“變軌”:3億公里瞄準 奔向火星途中僅此一次

2020-10-10 12:10:00來源:中國新聞網

  北京時間10月9日23時,天問一號探測器邁出關鍵一步——在2940萬公里的深空,完成了一次“機動”,也即“變軌”。此次“變軌”意義重大,至此,天問一號探測器的飛行軌道“切換”到能夠準確被火星捕獲、與火星精確相交的軌道上。

  3億公里瞄準

  “天問一號”探測器重約5噸,由環繞器和著陸巡視器組成,計劃經過大約7個月的飛行,最終抵達火星。

  中國航天科技集團有限公司上海航天技術研究院(以下簡稱:上海航天)的火星環繞器團隊介紹,本次深空“機動”中,環繞器現在的位置,距離屆時火星制動捕獲階段時環繞器的位置,約3億公里遠,誤差控制約為200公里,這相當於要從北京到上海約1200公里的距離中,瞄準一個直徑約0.8米的目標。

  奔火途中僅此一次

  在地火轉移段,環繞器需要進行4至5次的中途修正和1次深空“機動”修正飛行,經過超4億公里的路徑,才能逐漸飛近火星。

  上海航天方面介紹,天問一號奔向火星的過程中,會進行多次軌道修正,但只有這一次深空“機動”。

  深空“機動”與軌道修正不同。修正指的是:為了減小飛行偏差,使探測器沿著預定的軌道飛行而進行的軌道控制。機動則指的是:改變探測器當前軌道,使其進入一條新的軌道而進行的軌道控制。

  上海航天火星環繞器團隊介紹,常規中途修正的速度增量較小、發動機工作較短;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,對控制和推進系統要求極高。

  約4個月後與火星交會

  成功實施“變軌”後,天問一號探測器將在當前軌道飛行約4個月後與火星交會,期間還將實施兩三次軌道中途修正。

  據介紹,為了能夠精確自主控制軌道,環繞器上裝備了高精度陀螺、加速度計以及具備故障識別與自主處理能力的器上計算機等。

  上海航天火星環繞器團隊表示,此次深空“機動”控制的實際精度優於設計指標。後續,該團隊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再進行精確修正,讓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。(完)(鄭瑩瑩 郭超凱)

編輯:魏倩

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