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天问一号成功实施第三次近火制动,进入火星停泊轨道

责任编辑:林铃锦 来源:观察者网      2021-02-24 09:07:56

据微信公众号“中国的航天”消息,2021年2月24日6时29分,首次火星探测任务天问一号探测器成功实施第三次近火制动,进入近火点280千米、远火点5.9万千米、周期2个火星日的火星停泊轨道。探测器将在停泊轨道上运行约3个月,环绕器7台载荷将全部开机,开始科学探测。同时,载荷中的中分辨率相机、高分辨率相机、光谱仪等将对预选着陆区地形地貌、沙尘天气等进行详查,为择机着陆火星做好准备。

天问一号探测器自2020年7月23日成功发射以来,已在轨飞行215天,距离地球2.12亿千米。2021年2月10日探测器进入环火轨道,于2月15日实施了远火点轨道平面机动,2月20日实施了第二次近火制动,目前设备状态正常,各项飞控工作正常开展。

其中,天问一号进入环火轨道,被视为此次火星探测任务的关键一步。当天19时52分,天问一号实施近火捕获制动,环绕器3000N轨控发动机点火工作约15分钟,探测器顺利进入近火点高度约400千米,周期约10个地球日,倾角约10º的大椭圆环火轨道,成为中国第一颗人造火星卫星,实现“环绕、着陆、巡视”第一步“绕”的目标。

据文汇网报道,在太阳系里,八大行星以太阳为核心公转,形成了八个环形轨道,其中地球位于三环,火星则在四环运行。探测器要想冲出地球抵达火星,绝不是简单地从“三环”跨越到“四环”,而是长途跋涉十个多月,直线距离突破4亿公里的旅程。要经历发射入轨段、地火转移段、火星捕获段、火星停泊段以及离轨着陆段。

北京航天飞行控制中心首次火星探测任务型号总师崔晓峰向中国青年报介绍,“一旦成功被火星捕获,探测器就会在火星轨道运行,成为一颗‘绕火卫星’,此后进入火星停泊段。”

按照他的说法,火星停泊段并不是停泊在火星轨道上不动,而是在一个极轨道上绕火飞行,这个阶段要持续几个月,直至探测器降轨后转入两器分离阶段。

既然已经到了火星轨道,为何还要绕飞两个多月而不是直接落“火”?

“在航天任务中,没有哪一克燃料是白白浪费的,也没有什么决定是毫无意义的。”崔晓峰说,这个阶段的绕火飞行就是为了帮地面控制环绕器上的高分相机,对首选着陆区进行详细勘查并拍照成像。

经历过多圈精准的成像后,地球上的飞行控制人员看清了“落脚点”,才能更好地控制天问一号准确着陆到理想区域。

看清目标以后,天问一号就要开始离轨着陆。这一阶段是火星探测任务成败的关键,尤其是从进入火星大气层到着陆,有一段闻名世界的“恐怖7分钟”,别看时间短暂,但在世界上现有的40多次火星探测任务中,能够安全度过这7分钟的仅有9次。

崔晓峰说,我国要在首次火星探测任务中就克服这一艰难的过程,并让火星车在火面持续工作3个月,所面临的挑战是前所未有的。

首次火星探测任务于2016年1月经党中央、国务院批准立项,由国家航天局组织实施,具体由工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控、地面应用等五大系统组成。国家航天局探月与航天工程中心为工程总体单位,中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制运载火箭系统,中国空间技术研究院和上海航天技术研究院抓总研制探测器系统。中国卫星发射测控系统部负责组织实施发射、测控。中国科学院国家天文台抓总研制地面应用系统、负责科学数据接收、处理、存储管理等工作。

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