國家航天局探月與航天工程中心消息,7月23日發(fā)射的天問一號(hào)火星探測(cè)器目前飛行距離已經(jīng)超過800萬公里,,也成功進(jìn)行了一次軌道修正,,但對(duì)于研制團(tuán)隊(duì)來說,難點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)還在后面,,對(duì)天問一號(hào)探測(cè)器的考驗(yàn)才剛剛開始,。
專家介紹,目前的飛行都屬于平穩(wěn)的常規(guī)動(dòng)作,,控制上相對(duì)容易,。而后續(xù)深空機(jī)動(dòng)、近火制動(dòng)等涉及到軌道控制的操作,,才是真正要面對(duì)的難關(guān),。
航天科技集團(tuán)五院天問一號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師賈陽:最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)應(yīng)該就是到火星附近之后的剎車,,因?yàn)檫@個(gè)機(jī)會(huì)就只有一回。如果要是這個(gè)過程中有些閃失的話,,我們實(shí)際上后邊沒有回旋的空間,。
此前美國,、蘇聯(lián)等國都在這一步失敗過,沒能進(jìn)入到火星軌道,,足以體現(xiàn)這次剎車的重要性,。
成功進(jìn)入火星軌道后,,就進(jìn)入相對(duì)平穩(wěn)的環(huán)繞飛行階段,。這個(gè)階段大約要持續(xù)兩個(gè)多月的時(shí)間,,在進(jìn)行環(huán)繞探測(cè)的同時(shí),根據(jù)探測(cè)到的信息判斷是否具備著陸條件,。
航天科技集團(tuán)五院火星探測(cè)器總體主任設(shè)計(jì)師王闖:在環(huán)火的過程中,,我們會(huì)用環(huán)繞器的高分辨率相機(jī)對(duì)著陸區(qū)進(jìn)行拍照,,確認(rèn)一下著陸區(qū)是不是和我們預(yù)期的一致,。
選擇好著陸點(diǎn)、確定了著陸時(shí)間就進(jìn)入到下一個(gè)關(guān)口,。火星著陸的過程經(jīng)常有“恐怖七分鐘”之說,,受到通信限制,,整個(gè)著陸過程只能靠探測(cè)器自己進(jìn)行判斷和執(zhí)行,地面來不及做任何處置,。
航天科技集團(tuán)五院天問一號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師賈陽:我們可能沒準(zhǔn)要長(zhǎng)一點(diǎn),,也許要9分鐘,。然后接下來(火星)車從平臺(tái)上駛下來,整個(gè)過程還是挺熬人的,??赡苄枰恢芏嗟囊粋€(gè)時(shí)間才能從那個(gè)平臺(tái)上走到火星表面上來。
只有火星車成功行駛在火星表面,并傳回了探測(cè)數(shù)據(jù),,才意味著此次火星探測(cè)任務(wù)取得成功,。此前只有美國的探測(cè)器成功實(shí)現(xiàn)了著陸和巡視探測(cè),因此此次天問一號(hào)任務(wù)還任重而道遠(yuǎn),。
在火星探測(cè)器的研制過程中,,團(tuán)隊(duì)也引進(jìn)了很多全新的研制手段,。在中國空間技術(shù)研究院,,就有這樣一套虛擬現(xiàn)實(shí)的演示系統(tǒng)。不僅能夠還原出火星車的三維設(shè)計(jì),,還能夠模擬火星車在火星表面的行駛狀態(tài),。
這個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境是由四面具有3D效果的大屏幕組合而成,,研制人員戴上3D眼鏡站在中間,就可以有一個(gè)沉浸式的體驗(yàn),。
眼前的場(chǎng)景是火星車的三維設(shè)計(jì)仿真結(jié)果,,研制人員不僅能夠看到火星車內(nèi)部的設(shè)計(jì)狀態(tài)和部件分布,,還可以提前模擬裝配過程,減少后期實(shí)際裝配時(shí)的風(fēng)險(xiǎn),。
航天科技集團(tuán)五院信息中心副主任趙伶豐:包括到時(shí)候工人裝配起來是不是方便,,是不是可以夠著都能進(jìn)行模擬仿真。
他(演示人員)戴的叫主眼鏡,,它里面有一個(gè)傳感器可以判別使用者的方位,。比如說他蹲下的時(shí)候,就自動(dòng)就能看到下面的零部件了,。
此外,,研制團(tuán)隊(duì)還在這套系統(tǒng)中模擬出了火星車在火星表面的工作狀態(tài),。不僅可以模擬天線展開、太陽翼展開,,爬坡,、轉(zhuǎn)向等操作,還可以在未來火星車著陸在火星表面后,,結(jié)合真實(shí)的遙測(cè)數(shù)據(jù),,對(duì)火星車實(shí)時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行可視化的展示。
航天科技集團(tuán)五院信息中心副主任趙伶豐:主要是火星車它自己的姿態(tài)的情況,包括它的位移,、角度,,包括它可能將來還有一些上,、下行的信息,信號(hào)的一些速率,,還有溫度等,。我們可以結(jié)合實(shí)際遙測(cè)的數(shù)據(jù)來更新我們這個(gè)模型。
類似這樣的地面模擬系統(tǒng)不僅應(yīng)用在火星探測(cè)任務(wù)中,在北斗,、空間站以及后續(xù)嫦娥五號(hào)等重要的航天任務(wù)中都已經(jīng)有所應(yīng)用,,提高了研制效率,也降低了研制的成本,。
在虛擬現(xiàn)實(shí)還原出的火星表面上,,我們也看到了我國首輛火星車的大致形象,。在設(shè)計(jì)師賈陽眼中,它就像一只行走火星的“藍(lán)色蝴蝶”,。那么,,這個(gè)“藍(lán)色蝴蝶”究竟有什么特點(diǎn)?研制團(tuán)隊(duì)對(duì)它有怎樣的期待呢,?
賈陽,,天問一號(hào)任務(wù)火星車總設(shè)計(jì)師,。五年前,他在完成了玉兔號(hào)月球車的研制任務(wù)后,,就開始了火星車的研究,。有了玉兔號(hào)的研制經(jīng)驗(yàn),賈陽在這輛火星車上,,也寄予了更多的期待,。
航天科技集團(tuán)五院天問一號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師賈陽:在設(shè)計(jì)火星車的時(shí)候,,我們是希望設(shè)計(jì)一個(gè)能力強(qiáng)又漂亮的火星車。最后我們聚焦到現(xiàn)在的方案的時(shí)候,,應(yīng)該說至少我自己第一反應(yīng)就是我們得到了一只藍(lán)色的閃蝶,。
不僅外形特殊漂亮,,這輛火星車在性能上也有很多以前玉兔號(hào)月球車不具備的能力,,最突出的特點(diǎn)就是自主性的提高。月球車在行駛時(shí),,更多的是執(zhí)行工作人員下發(fā)的指令,,很少需要自己動(dòng)腦規(guī)劃路線。而現(xiàn)在,,由于火星距離地球最近時(shí)也要5500萬公里,,最遠(yuǎn)甚至達(dá)到4億公里,將會(huì)給火星車和地面間的通信帶來巨大的挑戰(zhàn),。
航天科技集團(tuán)五院天問一號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師賈陽:基本上可以打一個(gè)比方,,就是咱倆24小時(shí)說兩次話,,一次是你告訴我你的情況,然后一次是以我這邊為主,,告訴未來24小時(shí)你要做什么工作,。火星車的自主能力,,相對(duì)于月球車來說的話,,應(yīng)該說是一個(gè)比較巨大的(提升)。
此外,,針對(duì)火星表面的未知環(huán)境,,研制團(tuán)隊(duì)對(duì)火星車的越障能力也做了提升,它還可以橫著進(jìn)行“蟹形”移動(dòng),。
如今,,這只藍(lán)色的蝴蝶正在飛向它最終的考場(chǎng),屬于賈陽和研制團(tuán)隊(duì)的考驗(yàn)也才剛剛開始,。
航天科技集團(tuán)五院高級(jí)工程師權(quán)爽:我們一共(研制)六年,,兩千多天,,無數(shù)的航天人付出了很多的辛苦和努力。希望它一路順風(fēng),,能夠安全到達(dá),。
航天科技集團(tuán)五院火星探測(cè)器著陸巡視器供配電分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師陳燕:萬里長(zhǎng)征開啟了第一步吧,,我相信我們整個(gè)火星探測(cè)任務(wù)會(huì)一步比一步更精彩,。
隨著長(zhǎng)征五號(hào)遙四火箭點(diǎn)火順利升空,我國也拉開了首次火星探測(cè)之旅的大幕,。我國的首次火星探測(cè)任務(wù)命名為天問一號(hào),。