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[科学技术新闻]天问一号靠近火星?还要再踩几脚刹车,减速达成停车

2021-5-10 17:25| 发布者: wdb| 查看: 82| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 天问一号靠近火星?还要再踩几脚刹车,减速达成停车,更多科学技术新闻分享关注我们。

澎湃新闻记者 张静

三国探“火”终归映入冲刺阶段。

继阿拉伯结合酋长国首个火星探测器“期望号”2月9日成功映入火星轨道后,华夏的“天问一号”探测器也打开环绕火星之旅。

2月10日,华夏初次火星探测任务天问一号探测器实行近火捕获制动,环绕器3000N轨控启动机点火事业约15分钟,探测器顺利映入近火点高度约400公里,周期约10个地球日,倾角约10o的大椭圆环火轨道,成为我们国家第一颗人造火星卫星,实现“绕、着、巡”第一步“绕”的指标,环绕火星得到成功。

在天问一号映入火星轨道一会儿以后,也便是2月18日,美国国度航空航天局的“毅力号”探测器也将抵达并着陆火星。

2月10日,在北京航天飞行操控中心,航天科研人士在监测“天问一号”探测器事业概况。 新华社发 国度航天局供图

这一脚刹车既不行用力过猛,还不能踩得太轻

探测器到达火星引力范畴内后,须要近火制动,也便是临近火星后“刹车”减速,幸免探测器飞出或撞上火星。当被火星捕获,探测器成为一颗火星卫星。

一会儿前,嫦娥五号探测器也经过“踩刹车”映入环月轨道,达成了近月制动。与探月比较,天问一号探测器的近火制动要难题得多。

源于地球和火星距离太远,通信时延超越10分钟,因而地面不行做全部实时操控和干预。 航天技艺行家黄志澄对澎湃新闻显示,这就请求轨道器必需有很强的自助能力,同一时间地面子上也请求有很强的深空探测发射信号和遥测数据的通讯设施。

华夏航天科技团体五院、天问一号探测器副总指挥李振才显示,过去会听到飞控团队下达“启动机开机”指示,而这次探测器将本人判断并自动执行开机,地面团队只能在近一种小时后依据遥测数据得知终归的“刹车”达成概况。

映入火星轨道的第一大难点是近火制动,这一脚“刹车”既不行用力过猛,还不能踩得太轻。踩得太重,会对后面的飞行时序发生庞大作用。踩得太轻,就会飞离火星。

况且制动捕获唯有一次机会,下一次适合的窗口期是在2033年。机不可失,制动的时机、时长、力度等都必需非常精确。黄志澄显示,是以须要有十分精准的轨道计算和启动机推力的精准计算。

全中国体积探测技艺首席科学流传行家庞之浩推荐,探测器实行制动减速时,要先调度飞行姿态,将启动机喷管朝前进方,等时机恰那时点火开机,以此下降探测器的速度。全个制动进程的操控必需非常精确。

2月10日,在北京航天飞行操控中心指挥大厅,航天科研人士庆祝我们国家初次火星探测任务“天问一号”环绕火星成功。 新华社记者 金立旺 摄

还要再踩几脚刹车,减速达成停车 

天问一号火星探测器由环绕器和着陆巡视器构成。为确保着陆巡视器顺利达成火星着陆,天问一号须要发展多轨调度,经过精确操作来不停变动轨道和速度,经过愈加繁杂的轨道操控确保“停车”。

初次火星探测任务在达成火星捕获后,天问一号映入到环火轨道中,在远火点发展一次平面机动,调度飞好的轨道倾角,为延续“停车”事业审时度势、奠定根基。

当回到近火点时,它就要慢踩刹车,准备更换线路,迈入到停泊调相轨道,对轨道周期发展相应调度,以确保轨迹通过预定的着陆点。

当天问一号在停泊调相轨道上再一次到达近火点时,须要发展第三次刹车,映入停泊轨道,并在该轨道上发展屡次保持,对着陆区发展拍摄成像,抉择适合的位子,达成“停车”的最终一步,即实现环绕器与着陆巡视器的分离,着陆巡视器映入到火星大度,达成这一阶段的悉数任务。

天问一号的首选着陆点位于火星乌托邦平原南端,计划于2021年5月至6月择机实行火星着陆,展开巡视探测。黄志澄对澎湃新闻显示,“最要紧的是最终映入火星大度层并减速,这便是所谓的 ‘恐怖的7分钟’,要在7分钟之内将很高的速度下降到1/10。”

“火星上大度其实不是地球上的空气,它的密度很矮,是以要在7分钟之内把很快速度的火星探测器降到火星外表平安着陆,这是全球困难。”黄志澄说道。

最近的一种例子,便是2016年欧空局和俄罗斯航天局结合研制的ExoMars轨道器。尽管成功映入火星轨道,但斯基亚帕雷利号着陆器却登陆不成功。“这曾经聚集了欧洲和俄罗斯的力量,日前除了美国,其它国度全没有成功。后来通过一年考查是软件设置中存留难题。”

2月5日,这是国度航天局推出的“天问一号”在距离火星约220万千米处获取的首幅火星图像及火星部分标记性地貌标示。 新华社发

“绕、着、巡”若一气呵成,天问将创人类新记录

人类攻击火星的尝试由苏联在1960年打开。从1960年苏联初次尝试向火星派遣探测器算起,到2020年火星发射窗口此前,人类曾经发起过45次火星任务,此中有17次带着火星着陆指标,但仅有8次成功,悉数由美国达成。

1964年发射的美国 “水手四号”成功“飞掠”火星并拍下照片;1971年发射的美国“水手九号”首先映入火星轨道环绕并拍下海量照片;1975年发射的美国“海盗一号”成功软着陆火星;1996年发射的美国“探路者号”在火星上搬动了约100米。可行说,美国用32年达成了“掠、绕、落、巡”。

我们国家初次火星探测任务提议一次实现“绕、着、巡”三步走。基于本轮三国探“火”中,阿联酋的期望号不要着陆火星,而美国家所有屡次登陆火星的老练经历并达成了火星车的巡视,华夏有望成为第二个在火星上“驾车”的国度。

“如果天问一号能顺利着陆火星并展开巡视,这将是十分伟大的。”黄志澄显示,假如咱们能把这三步一气呵成,这便是第一大特点,“缔造了全球航天史上新的记录,也代表咱们国度航天技艺映入新的水准。”

“咱们这一次火星探测任务最焦点、最难的位置,便是探测器映入火星大度后气动外形和降落伞减速的进程,唯有一次机会。”华夏航天科技团体五院火星探测器总设置师孙泽洲显示,研制团队做了充分的准备,专门设置了最新气动外形、新款降落伞等,期望一切顺利。