正全速奔向火星的「天問一號」探測器,又傳來一個好消息。國家航天局今天發布消息稱,截至1月3日6時,天問一號探測器已經在軌飛行163天,飛行裡程突破4億公裡,距離地球約1.3億公裡,距離火星約830萬公裡。
目前,探測器姿態穩定,按計劃將在一個多月後實施近火制動,進入環火軌道,準備著陸火星。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。
根據國家航天局透露的時間,天問一號會在今年春節前後飛抵火星,完成整個探測任務中尤為重要的一環「火星捕獲」,只有被火星的引力場捕獲後,天問一號才能進入環火軌道,而後實現著陸火星的計劃。
航天專家表示,如何成功被火星捕獲,是整個任務技術風險最高的環節,關係整個任務成敗。捕獲過程中,天問一號需要準確地進行點火制動,如果制動點火時間過長,探測器速度下降過多,探測器就會一頭撞上火星;如果制動點火時間過短,探測器速度過快,就會沿拋物線軌跡飛離火星,後續也就不會有火星車著陸火星並巡視的片段了。
更難的是,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,整個飛行任務中擔任司機角色的天問一號「環繞器」可謂「技多不壓身」,其打造者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。
另外,實施近火制動時,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,天問一號需要在自身出現突發狀況時自主完成相應處理,最大限度保證火星捕獲成功。
根據計劃,被火星引力場捕獲並進入環火軌道後,天問一號將於2021年5月擇機實施降軌,著陸巡視器與環繞器分離,軟著陸火星表面,火星車駛離著陸平臺,開展巡視探測等工作。
天問一號任務是我國獨立開展行星際探測的第一步,將通過一次發射實現對火星的「繞、著、巡」,即火星環繞、火星著陸、火面巡視。天問一號探測器總重約5噸,由環繞器和著陸巡視器組成,著陸巡視器主要包括進入艙和火星車。目前,環繞器已完成第三次在軌自檢,各系統工作正常。
附:天問一號任務進展
→2020年7月23日
長五遙四火箭成功發射天問一號探測器
→2020年7月27日-28日
天問一號探測器在飛離地球約120萬公裡處回望地球,利用光學導航敏感器對地球、月球成像,獲取了地月合影。
→2020年8月2日
天問一號探測器完成第一次軌道中途修正。這是3000N軌控發動機首次太空點火工作,驗證了發動機在軌的實際性能。
→2020年8月19日
22時20分起,天問一號探測器環繞器上火星磁強計、礦物光譜分析儀、高解析度相機、中解析度相機等載荷依次完成自檢,確認設備狀態正常。
→2020年8月28日
10時08分,天問一號探測器飛行裡程達到1億千米,探測器姿態穩定、能源平衡,多個載荷完成自檢,確認設備狀態正常。
→2020年9月20日
23時,天問一號探測器順利完成第二次軌道中途修正,並在軌驗證了120N發動機的實際性能。
→2020年10月1日
國家航天局發布我國首次火星探測任務天問一號探測器飛行圖像,圖上的五星紅旗光彩奪目,這是天問一號探測器首次深空「自拍」。
→2020年10月9日
23時,天問一號探測器主發動機點火工作480餘秒,順利完成奔火旅程中的唯一一次深空機動。
→2020年12月14日
截至當天21時,天問一號探測器飛行裡程約3.6億公裡,距離地球超過1億公裡,距離火星約1200萬公裡。
→2021年1月3日
天問一號飛行裡程破4億公裡,一個多月後進入環火軌道。
欄目主編:劉錕 本文作者:劉錕 文字編輯:劉錕 題圖來源:國家航天局
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