原標題:我國首次火星探測任務“天問一號”探測器順利完成第二次軌道中途修正

天問一號完成第二次軌道中途修正
央廣網(wǎng)北京9月21日消息(記者張棉棉)據(jù)中央廣播電視總臺中國之聲《新聞縱橫》報道,記者從國家航天局獲悉,北京時間20日23時,在我國首次火星探測任務飛行控制團隊控制下,“天問一號”探測器4臺推力均為120N發(fā)動機同時點火工作20秒,順利完成第二次軌道中途修正,并在軌驗證了推力為120N的發(fā)動機的實際性能。
截至目前,“天問一號”已在軌飛行60天,距離地球約1900萬千米,飛行路程約1.6億公里,探測器各系統(tǒng)狀態(tài)良好,地面測控通信各中心和臺站跟蹤正常。
中途修正一般是指在探測器飛行過程中,對各種原因?qū)е碌能壍榔x進行修正,使探測器更貼近理論軌道飛行。
“天問一號”發(fā)射入軌和第一次中途修正的精度很高,也就是說,長征五號B火箭送“天問一號”上天的時候,打得很準,火箭達到指定位置的偏差非常小,因此本次修正量很小。
同時,這次修正不僅是修正軌道,也是要試驗一下軌控發(fā)動機——120N發(fā)動機的性能。

天問一號完成第二次軌道中途修正
實際上,在地火轉移軌道飛行過程中,探測器會受到入軌偏差、控制精度偏差等因素影響。
由于探測器長時間處于無動力飛行,微小的位置速度誤差會逐漸累積和放大。
有航天工程師以“跨越太平洋的高爾夫”來形容任務的難度,因為如果在地火轉移軌道的近地點有1m/s的速度誤差,到火星附近時距離誤差將是10萬公里。
同時,最后“天問一號”探測器的目標點就是要準確到達離火星上空400公里,允許的誤差也應該不會超過100公里量級。
這樣簡單來計算一下,到明年2月還要實現(xiàn)100公里的誤差,從這個角度來說難度確實是非常高的。
另外,執(zhí)行飛行任務時,科研人員需要根據(jù)測控系統(tǒng)測定的探測器實際飛行軌道與設計軌道之間的偏差,完成對應的探測器姿態(tài)和軌道控制,確保探測器始終飛行在預定的軌道上。
但是由于去火星本身是一個動態(tài)過程,它不僅在環(huán)繞太陽進行公轉,還在自轉中,所以,中途軌道修正難度+1。
不過,針對這些情況,測控系統(tǒng)已經(jīng)做了相應的調(diào)整,相信“天問一號”最后一定能順利完成任務。
截至目前,天問一號已在軌飛行60天,距離地球約1900萬千米,飛行路程約1.6億公里,探測器各系統(tǒng)狀態(tài)良好,地面測控通信各中心和臺站跟蹤正常。

天問一號完成第二次軌道中途修正
中途修正一般是指在探測器飛行過程中,對各種原因?qū)е碌能壍榔x進行修正,使探測器更貼近理論軌道飛行。天問一號發(fā)射入軌和第一次中途修正的精度很高,本次修正量很小。
充分驗證發(fā)動機性能
此前在8月份執(zhí)行的首次軌道修正,是通過一臺3000N推力的發(fā)動機點火20秒完成的,而此次軌道修正則是由4臺120N推力的發(fā)動機點火20秒完成的。
專家介紹,從變軌能力上,整個探測器的發(fā)動機配置分三種:一種就是3000N的主發(fā)動機;第二種是4臺120N的發(fā)動機,中檔的推力;第三種最小的則是由8臺25N發(fā)動機完成。
不同的發(fā)動機、不同的組合方式,來應對不同的變軌需求。
120N和25N這樣的小推力發(fā)動機可以更加精準地進行修正量較小的動作。而3000N的發(fā)動機則將在深空機動、近火制動等變量較大的動作中發(fā)揮作用。

天問一號完成第二次軌道中途修正
此外,進入環(huán)火飛行階段后的軌道控制和維持,也需要用到這些發(fā)動機。
因此通過這兩次軌道修正,驗證了不同發(fā)動機的實際性能,為后續(xù)的軌道控制奠定了基礎。
十月份進行深空機動
據(jù)了解,后續(xù)探測器將在10月份執(zhí)行深空機動。
相比較于軌道修正的細微調(diào)整,深空機動則是一個控制量較大的軌控動作,會對探測器的軌道傾角和大小進行調(diào)整。
簡單來說,深空機動后探測器才是在真正意義上飛向火星,因此更為重要,難度也更大。
目前探測器已經(jīng)飛離地球1900萬公里,單向通信時延達到了一分鐘左右。
后續(xù)探測器還將以每天約30萬公里的速度遠離地球,面對通信帶來的挑戰(zhàn),研制團隊也已經(jīng)做好了充分預案。
航天科技集團五院,火星探測器著陸巡視器進入艙總體主任設計師董捷介紹,團隊已經(jīng)完成了深空機動的執(zhí)行流程和執(zhí)行程序的確認,包括每條指令的內(nèi)容、發(fā)送時機,并且在系統(tǒng)層面上完成了推演。
針對可能出現(xiàn)的異常情況也做好了相應預案。
日前,“天問一號”環(huán)繞器近火點再次經(jīng)過火星車巡視區(qū)域上空,拍攝了“祝融號”巡視區(qū)0.5米分辨率影像圖,圖中“祝融號”火星車行駛路線清晰可辨。
2022-03-24 09:55:12天問一號