原標(biāo)題:奔向火星關(guān)鍵一步!“天問一號(hào)”順利完成深空機(jī)動(dòng)四大看點(diǎn)
新華社北京10月9日電 題:奔向火星關(guān)鍵一步,!“天問一號(hào)”順利完成深空機(jī)動(dòng)四大看點(diǎn)
新華社記者胡喆
10月9日,,在我國首次火星探測任務(wù)飛行控制團(tuán)隊(duì)努力下,“天問一號(hào)”探測器順利完成深空機(jī)動(dòng),。至此,,探測器的飛行軌道變?yōu)槟軌驕?zhǔn)確被火星捕獲的、與火星精確相交的軌道,。截至深空機(jī)動(dòng)前,,“天問一號(hào)”已飛行超過78天,距離地球超過2900萬公里,,目前探測器各系統(tǒng)狀態(tài)良好,。對(duì)我國首次火星探測任務(wù)而言,此次深空機(jī)動(dòng)意義重大,。
什么是深空機(jī)動(dòng),?與軌道修正有何區(qū)別?
深空機(jī)動(dòng)是指在地火轉(zhuǎn)移段實(shí)施的一次變軌機(jī)動(dòng),。中國航天科技集團(tuán)八院火星環(huán)繞器團(tuán)隊(duì)專家告訴記者,,通過深空機(jī)動(dòng)可以改變探測器原有的飛行速度和方向,使其能夠沿著變軌后的軌道順利飛行至火星,。
專家介紹,執(zhí)行深空機(jī)動(dòng)是運(yùn)載火箭入軌彈道和地火轉(zhuǎn)移軌道聯(lián)合優(yōu)化的結(jié)果,,能夠提升運(yùn)載的發(fā)射能力,、增加探測器的發(fā)射質(zhì)量,使探測器可以攜帶更多的推進(jìn)劑,,更好地完成探測任務(wù),。
此前,“天問一號(hào)”已完成兩次軌道中途修正,。專家表示,,與速度增量較小,、發(fā)動(dòng)機(jī)工作較短的常規(guī)中途修正不同,深空機(jī)動(dòng)過程中,,探測器由發(fā)射入軌的逃逸轉(zhuǎn)移軌道變軌為精確到達(dá)火星的軌道,,速度增量大、發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間長,,對(duì)探測器控制和推進(jìn)系統(tǒng)提出了極高要求,。
如何實(shí)現(xiàn)深空機(jī)動(dòng)?
執(zhí)行深空機(jī)動(dòng)任務(wù)需要飛行控制團(tuán)隊(duì)根據(jù)預(yù)定到達(dá)火星時(shí)間,、軌道參數(shù)與即時(shí)測控定軌參數(shù)制定深空機(jī)動(dòng)變軌策略,,完成對(duì)應(yīng)的探測器姿態(tài)和軌道控制,確保探測器在深空機(jī)動(dòng)后處于與火星精確相交的軌道上,。
“‘天問一號(hào)’在跑,,地球在跑,火星也在跑,。目前‘天問一號(hào)’已經(jīng)距離地球超過2900萬公里,,我們互相之間的時(shí)延已經(jīng)比較大了,所以很多動(dòng)作都要靠我們事先設(shè)計(jì)和探測器自己完成,,這些都具有難度和挑戰(zhàn),。”我國首次火星探測任務(wù)“天問一號(hào)”探測器副總指揮張玉花說,。
為了完成地面測控的精密定軌和探測器上精確自主的軌道控制,,此次深空機(jī)動(dòng)中,地面對(duì)探測器的定軌任務(wù)由我國深空測控站和天文臺(tái)共同完成,,準(zhǔn)確保證了探測器變軌的精密定軌需求,。為了能夠精確自主控制軌道,火星環(huán)繞器裝備了具備故障識(shí)別與自主處理能力的計(jì)算機(jī),,充分保證了軌道控制的精度和可靠性,。
深空機(jī)動(dòng)對(duì)火星探測好處多
據(jù)悉,通過使用深空機(jī)動(dòng)進(jìn)行軌道設(shè)計(jì)和軌道控制,,不但成功增加了探測器的推進(jìn)劑攜帶量,,還實(shí)現(xiàn)了三方面目標(biāo)。
首先,,深空機(jī)動(dòng)將一個(gè)大的捕獲速度增量分解為兩次相對(duì)較小的速度增量,,有利于減小發(fā)動(dòng)機(jī)單次工作時(shí)間,保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作的可靠性,。同時(shí),,深空機(jī)動(dòng)的實(shí)施有利于3000N發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定,過程中可對(duì)3000N發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行推力和比沖標(biāo)定,,而精確的發(fā)動(dòng)機(jī)標(biāo)定參數(shù)可以更好地確?;鹦遣东@的精度,。
此外,通過深空機(jī)動(dòng),,八院火星環(huán)繞器研制團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)探測器到達(dá)時(shí)間的優(yōu)化,,能夠得到更加有利的捕獲點(diǎn)處的光照條件和通信條件,也使捕獲時(shí)探測器經(jīng)歷的火影時(shí)間(探測器進(jìn)入太陽光被火星遮擋的陰影區(qū))和通信盲區(qū)時(shí)間更短,。
3億公里之遙精確瞄準(zhǔn)精度優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)
此次深空機(jī)動(dòng)中,,環(huán)繞器距離瞄準(zhǔn)的火星位置約3億公里,誤差控制約200公里,,這相當(dāng)于從北京到上海約1200公里的距離中瞄準(zhǔn)一個(gè)直徑約0.8米的目標(biāo),,難度可想而知。
在飛行控制團(tuán)隊(duì)的不懈努力下,,此次深空機(jī)動(dòng)控制的實(shí)際精度優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo),。后續(xù),工作人員將根據(jù)探測器實(shí)際飛行狀態(tài),,迭代優(yōu)化中途修正策略,,利用中途修正持續(xù)對(duì)到達(dá)火星的軌道進(jìn)行精確修正,確保探測器能夠按計(jì)劃準(zhǔn)確進(jìn)入火星捕獲走廊,,被火星引力捕獲進(jìn)入環(huán)火軌道,,開展著陸火星的準(zhǔn)備和后續(xù)科學(xué)探測等工作。