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嫦娥五號攜帶月球樣本即將著陸之時,我國火星探測器天問一號也傳來好消息

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嫦娥五號攜帶月球樣本即將著陸之時,我國火星探測器天問一號也傳來好消息

就在嫦娥五號探測器攜帶月球樣本返回地球之際,我國第一個火星探測器“天問一號”傳來好消息。

國家航天局今天發佈消息稱,截至12月14日21時,天問一號探測器已在軌飛行144天,飛行裡程約3.6億公裡,距離地球超過1億公裡,距離火星約1200萬公裡,飛行狀態良好。

受天體運動規律影響,火星與地球距離在0.5億公裡至4億多公裡週期性變化。天問一號探測器到達火星附近時,距離地球約1.9億公裡。天問一號自7月23日發射以來,已成功完成地月合照、探測器“自拍”、三次中途修正、一次深空機動、載荷自檢等工作。

後續,天問一號還將進行數次軌道修正,最終接近火星。飛往火星的徵途中,為什麼要進行中途修正呢?

在地火轉移軌道飛行過程中,探測器會受到入軌偏差、控制精度偏差等因素影響。由於探測器長時間處於無動力飛行,微小的位置速度誤差會逐漸累積和放大,如果不進行修正,將使探測器錯過火星,導致“差之毫釐,謬以千裡”的嚴重後果。因此執行飛行任務時,需要制定地火轉移軌跡中途修正控制策略,包括每次修正的時機、每次修正速度增量大小及速度增量方向。

預計明年2月中旬,天問一號將接近火星,為火星著陸作準備。此時,如何成功被火星引力場捕獲,是整個任務技術風險最高的環節。如果捕獲失敗,探測器將會與火星擦肩而過。

火星探測器從地球飛向火星的過程中,能被火星引力所捕獲形成環繞軌道的機會僅有一次。為確保制動捕獲成功,上海航天技術研究院研製了一系列“利器”,如星務處理器雙大腦、姿軌控計算機三核心、“時間—加速度”雙關機策略、3000牛發動機和8臺120牛推力器兩重保險等。

在捕獲過程中,天問一號環繞器要準確地進行點火制動,又被稱為“踩剎車”。這一腳“太空剎車”風險極高,踩早了,速度降得過低就會墜入大氣層撞擊火星;踩晚了,就不能被火星引力捕獲,從而飛離火星。再加上此時探測器距離地球近1.9億公裡,通訊時延近11分鐘,地面無法對這一制動過程進行實時監控,因此只能依靠探測器自主執行捕獲策略。

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