这些硬核科技,护航“天问”火星之旅
2020年08月01日 11:44:33 来源:中国妇女报

  7月23日,中国成功发射了“天问一号”火星探测器,开启了中国人首次火星“征途”。中国航天科技集团八院“天问一号”探测器系统副总师兼环绕器总设计师王献忠介绍,“天问一号”需要经过地火转移、火星捕获、离轨着陆、中继通信及科学探测五个飞行阶段,历经7个月长途飞行,最终抵达火星并开展科学探测任务,全程超过4亿公里。火星环绕器携带7台仪器,火星车携带6台仪器,目标是实现对火星的表面形貌、土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等进行科学探测,进而有利于建立起对火星全面而基础的认识。

  硬核科技一:世界首次探火“绕、着、巡”一箭三雕。“天问一号”凭借火星环绕器和着陆巡视器的超强阵容,可一步实现火星“环绕、着陆、巡视”三个目标,这也是世界航天史第一次。

  王献忠介绍,研制团队不仅攻克了火星制动捕获、长期自主管理等关键技术难点,更实现了地火间超远距离测控通信,并将通过环绕探测实现火星全球性、综合性探测,完成火星表面重点地区高精度、高分辨率精细详查。

  硬核科技二:火星捕获临门一脚“踩刹车”。在火星探测器从地球飞向火星的过程中,能够被火星引力所捕获的机会只有一次,捕获成功与否成为火星探测任务成败的关键。王献忠解释说;“火星制动捕获就像‘踩刹车’,刹车踩早了,探测器速度降得过低,探测器会坠入大气层撞击火星;刹车踩晚了,探测器就不能被火星引力捕获,从而飞离火星,这对环绕器的自主导航与控制要求极高。”

  硬核科技三:4亿公里超远距离深空通信。环火飞行阶段,探测器距离地球最远达到4亿公里。为了解决超远距离通信问题,火星环绕器装备了测控数传一体化系统,实现了系统重量轻、通信效率高、通信链路可靠的目标。为补偿空间衰减,火星环绕器还配置了大功率行波管放大器及大口径可驱动定向天线,大幅提高了探测器到地球的通信能力。

  硬核科技四:探测器会“思考”可自主管理。火星环绕器由于探测器到地球的距离远、通信延时大,无法完全依靠地面指令对星上出现的突发状况进行实时处理。此外,环绕器与地面站通信中断(“日凌”)时间最长可达30天,期间需依靠自身完成长期任务管理。正是依靠自主在轨管理系统,火星环绕器才能够精准、及时完成与着陆巡视器的分离。

  硬核科技五:多样载荷给火星拍个“中式定妆照”。据悉,此次火星环绕器上共搭载7种有效载荷,可对地火转移空间、火星轨道空间、火星表面及其次表层开展科学探测。其携带的中分辨率相机可对火星全球开展地形地貌普查,高分辨率相机可对火星重点地区开展局部高分辨率地形地貌详查,将为火星拍下来自中国的“中式定妆照”。

标签:火星;环绕;捕获;探测;天问一号 责任编辑:冯一伦
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