天问一号探测器进入火星轨道 这脚“刹车”很重要

国内 图片

  原标题:天问一号探测器进入火星轨道 这脚“刹车”很重要

  2021年2月10日19时52分,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施火星捕获制动,发动机工作约15分钟后,探测器顺利进入近火点高度约400千米、周期约10个地球日、倾角约10º的大椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星,实现此次任务“绕、着、巡”目标的第一步,成功开启环绕火星模式。

▲“天问一号”探测器成功实施火星捕获
▲“天问一号”探测器成功实施火星捕获

  红星新闻从中国航天科技集团六院获悉,由该院研制的“天问一号”推进系统完美工作,3000N主发动机实施800多秒的点火刹车制动,帮助我国首个火星探测器进入环绕火星轨道。

  自2020年7月23日成功发射以来,“天问一号”探测器已累计飞行202天,抵达火星时飞行里程约4.75亿千米,距离地球约1.92亿千米,器地通信单向时延约10.7分钟,各系统状态良好。

▲2020年7月23日,长五遥四火箭成功发射“天问一号”探测器
▲2020年7月23日,长五遥四火箭成功发射“天问一号”探测器

  红星新闻从中国航天科技集团六院了解到,在“天问一号”火星探测器上,六院研制交付了着陆巡视器和环绕器的推进分系统,共计48台大大小小的发动机。这些发动机的任务,就是分别为着陆巡视器着陆过程中悬停、避障及缓速下降过程提供可靠动力,为环绕器提供轨道转移、制动捕获、轨道调整以及姿态控制所需的精准动力。

  据了解,地火转移轨道就像是一条以太阳为中心的椭圆形闭环高速,火星只是这条高速上的一个出口,一旦推进系统不能及时点火制定踩刹车,帮助探测器从火星出口下高速,那就只能错过出口,并且需要数年时间,才能到下次路过该出口了。一旦出现这样的情况,那么“天问一号”火星探测之旅,就极有可能面临中途夭折的危险。

▲轨道示意图
▲轨道示意图

  为了避免这一现象发生,在这一极为关键的刹车阶段,航天六院探火推进系统研制团队设计了精准的刹车方案。

  “天问一号”火星探测器推进系统抓总研制单位六院801所深空探测系统部部长李和军介绍,此次“天问一号”环绕器推进系统发动机实施点火制动,通过发动机推力减速控制,来降低探测器的速度,使其能够被火星引力所捕获,这一动作被人们形象地称为“踩刹车”。

  探测器自去年7月23日发射入轨以来,环绕器推进分系统已圆满完成了4次中途修正和1次深空机动变轨任务,分系统二十多台轨姿控发动机均通过了在轨点火考核,发动机推力参数精准、正常,分系统各参数稳定、正常。

▲“天问一号”探测器
“天问一号”探测器

  航天六院发动机型号总师、11所3000N探火主发动机技术负责人兰晓辉说,此次3000N发动机工作是该型号发动机工作时间最长的一次点火,工作状态非常完美,近火制动后入轨精度很高,为后续环火飞行的顺利开展赢得了“开门红”。此次刹车制动后,“天问一号”从绕日大椭圆轨道变为火星轨道,将为后续火星环绕探测、火星表面软着陆及巡视探测奠定最关键的一步。

  后续“天问一号”还将经过多次轨道调整,进入火星停泊轨道,开展预选着陆区探测,计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆,开展巡视探测。

▲据了解,在完成火星捕获后,“天问一号”推进分系统还将再接再厉,完成多次近火制动及轨道调整,最终实现火星表面软着陆
▲据了解,在完成火星捕获后,“天问一号”推进分系统还将再接再厉,完成多次近火制动及轨道调整,最终实现火星表面软着陆

  红星新闻记者 任江波 图据中国航天科技集团

点击进入专题:

中国首次火星探测

责任编辑:刘光博

来源:新浪网