深空機(jī)動(dòng)完成！奔火旅途中 天問一號(hào)的“闖關(guān)”還將繼續(xù)

記者從國家航天局獲悉，2020年10月9日23時(shí)，在我國首次火星探測(cè)任務(wù)飛行控制團(tuán)隊(duì)控制下，天問一號(hào)探測(cè)器主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作480余秒，順利完成深空機(jī)動(dòng)。

 

 

深空機(jī)動(dòng)與軌道修正有啥區(qū)別？

 

此前，天問一號(hào)探測(cè)器進(jìn)行了兩次軌道修正。那么此次深空機(jī)動(dòng)與軌道修正有何不同？

 

 

專家介紹，為了彌補(bǔ)飛行偏差，使探測(cè)器沿著預(yù)定的軌道飛行而進(jìn)行的軌道控制稱作修正。改變探測(cè)器當(dāng)前軌道，使其進(jìn)入一條新的軌道而進(jìn)行的軌道控制稱作機(jī)動(dòng)。類似于我們平時(shí)開車，在行駛途中調(diào)整方向盤，保證車身不偏離車道，這就是軌道修正。而在規(guī)劃的轉(zhuǎn)彎處轉(zhuǎn)彎，就可以理解成深空機(jī)動(dòng)。

 

此次軌道機(jī)動(dòng)在距離地球大約2940萬千米的深空實(shí)施。

 

為什么要進(jìn)行深空機(jī)動(dòng)？

 

天問一號(hào)的軌道設(shè)計(jì)，綜合考慮了從發(fā)射到火星捕獲的各種約束條件并使推進(jìn)劑消耗盡可能小，采取了轉(zhuǎn)移過程中進(jìn)行一次深空機(jī)動(dòng)的策略。只有經(jīng)過這次方向和速度的調(diào)整，探測(cè)器才能在未來與火星準(zhǔn)確相遇。

 

 

后續(xù)，探測(cè)器將在當(dāng)前軌道飛行約4個(gè)月后與火星交會(huì)，期間將實(shí)施兩到三次軌道中途修正。

 

奔火旅途中 天問一號(hào)還將迎接更多挑戰(zhàn)

 

天問一號(hào)的火星探測(cè)之旅已經(jīng)進(jìn)行了兩個(gè)多月的時(shí)間了。接下來，天問一號(hào)還要繼續(xù)闖關(guān)，奔火旅途中，還有更多的挑戰(zhàn)在等著天問一號(hào)。

 

“天問一號(hào)”將經(jīng)歷關(guān)鍵的“太空剎車”

 

有一次最為關(guān)鍵的“太空剎車”，將直接決定著此次火星探測(cè)任務(wù)的成敗。

 

如果將地球與火星之間的“行星際公路”，比作一條以太陽為中心的橢圓形閉環(huán)高速，火星就相當(dāng)于這條高速公路的一個(gè)出口。經(jīng)過長達(dá)約7個(gè)月風(fēng)塵仆仆的星際跋涉，當(dāng)火星環(huán)繞器攜帶著陸巡視器，在這條高速公路上駛往火星出口的時(shí)候，必須利用自身攜帶的推進(jìn)劑點(diǎn)火減速，將飛行速度降下來，這就好比要踩一腳“太空剎車”。

 

這關(guān)鍵的一腳“剎車”，也稱為“近火制動(dòng)”或者“火星捕獲”，就是為了讓天問一號(hào)探測(cè)器能夠成為火星的“衛(wèi)星”，圍繞火星旋轉(zhuǎn)。這是極為關(guān)鍵的“一腳”，直接關(guān)系到我國此次火星探測(cè)任務(wù)成功與否，時(shí)機(jī)與分寸的把握非常重要。

 

這一腳“太空剎車”有多難？根據(jù)計(jì)算，探測(cè)器距離火星僅400公里，相對(duì)火星的速度卻高達(dá)4到5公里每秒，剎車的“時(shí)間窗口”僅為半個(gè)小時(shí)左右。屆時(shí)，探測(cè)器已距離地球大約1.93億公里，無線電通信單向時(shí)延約11分鐘。顯然，所有的制動(dòng)過程，都必須由探測(cè)器獨(dú)立完成。

 

通信受限 著陸過程被稱為“恐怖七分鐘”

 

“太空剎車”至關(guān)重要，而成功進(jìn)入火星軌道后，就進(jìn)入了相對(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。

 

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。

 

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)。

 

天問一號(hào)探測(cè)器，在到達(dá)火星之后，還將開展一系列的科學(xué)探測(cè)工作。其中，環(huán)繞器不僅要以環(huán)繞火星的方式開展科學(xué)探測(cè)工作，同時(shí)它還作為地球與火星車之間信使，承擔(dān)著中繼通信的任務(wù)，可以說，它的工作被安排得滿滿當(dāng)當(dāng)。我們祝愿“天問一號(hào)”一路順風(fēng)。

 

（總臺(tái)央視記者 王世玉 陶嘉樹 楊璐 圖片：李貴良）