「天問一號」發射成功，200天後讓我們期待火星探測器捕獲成功

我國的第一個自行建造的火星探測器「天問一號」於2020年7月23日在12:41發射，運載長徵長徵五號遙四運載火箭在中國文昌航天發射場。

我國的第一個火星探測任務計劃通過發射任務實現火星環繞、著陸和巡視，對火星進行全球和全面的環遊探索，並在火星表面進行區域巡視探測。

但是，將天問一號火箭發射到預定軌道只是第一步。

這註定是漫長的旅程。由環繞器和著陸巡視器組成的火星探測器需要經過精心設計的地火轉移軌道，約200天才能到達火星之。如果漫遊者想要平穩地降落在火星上，那麼軌道飛行器就需要精確的「剎車」，以使火星能夠成功捕獲漫遊者。

捕獲階段是火星探索任務中最重要，技術上最危險的環節之一，它關係到整個任務的成敗。捕獲和制動天外天體是實現月球和火星等深空天體探測任務的關鍵，而捕獲和制動控制技術是捕獲和制動成功的關鍵。

當太空飛行器進入目標天體的影響範圍時，相對於目標天體的軌道通常是雙曲線軌道，因此必須減速，否則它將沿著雙曲線軌道飛離目標天體。這種減速動作稱為捕捉制動。在捕獲火星探測任務期間，該探測器距離火星只有400公裡，但其相對速度卻高達每秒4至5公裡。在捕獲過程中，火星軌道器需要準確執行點火和制動。如果制動點火時間過長且探測器速度下降太多，探測器將撞到火星的一端。如果制動點火時間太短，則探測器的速度太快，它將沿著拋物線的軌跡從火星上飛走，隨後將不再有漫遊者降落在火星上巡視的片段了。

此外，這次只有一次剎車的機會。此時，距地球的距離為1.93億公裡，單向通信延遲約為11分鐘。地面無法實時監控此制動過程，只能依靠探測器自動執行捕獲策略。可以說這種制動太困難了，過早或過晚，過深或過淺都不會起作用。

200天後，讓我們期待中國火星探測器成功被火星捕獲的時刻。