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距地球三百万公里,“天问一号”完成轨道中途修正
来源:南美侨报网综合 点击:317
发布时间: 2020-08-03 03:32:10

【南美侨报网综合讯】8月2日7时,中国首次火星探测任务“天问一号”探测器3000N(牛顿,力学单位)发动机工作20秒钟,顺利完成第一次轨道中途修正,继续飞向火星。

北京人民网报道,自7月23日成功发射,截至第一次轨道修正前,“天问一号”探测器已在太空中飞行230个小时,距地球300万公里。“探测器各系统状态良好。”中国国家航天局探月与航天工程中心深空探测总体部部长耿言表示,“天问一号”探测器发射入轨时的精度非常高,截至第一次轨道修正前,探测器已在太空飞行了9天多的时间。这段时间,测控人员一直在跟踪“天问一号”,截至目前,探测器各系统工作正常。

为什么要进行轨道修正?

耿言解释,在地火转移轨道飞行过程中,探测器会受到入轨偏差、控制精度偏差以及一些微小扰动等因素影响。由于探测器长时间处于无动力飞行,微小的位置速度误差会逐渐累积和放大。因此执行飞行任务时,科研人员需要根据测控系统测定的探测器实际飞行轨道与设计轨道之间的偏差,对探测器的飞行轨道进行修正,确保探测器始终飞行在预定的轨道上。

“探测器飞向火星的过程中,我们会设计一条理论轨道,但实际飞行中不会严格按照理论轨道来飞,多多少少会有些偏差。因此,在整个地火转移轨道阶段,我们会设计4到5次的中途修正。”耿言介绍。

事实上,由于“天问一号”探测器的入轨精度很高,第一次轨道中途修正需要调整的幅度非常小。

在轨道修正的同时,还有一个重要任务,就是在轨验证探测器的3000N发动机。

“这是探测器上天之后第一次开机,之前都是在地面上进行的验证,真正到了太空中表现如何,今天的20秒点火开机非常关键。”中国航天科技集团五院火星探测器系统产品保证经理饶炜话语间难掩兴奋之情,“从开机实践来看,发动机表现良好!”

据介绍,由于探测器已距地球300万公里,给测控工作带来10秒的时延,而随着探测器越飞越远,长距离带来的时延与信号衰减将给测控工作带来更大难度。为了确保“天问一号”完成第一次中途修正轨道控制,北京航天飞行控制中心编制了200多条正常飞控指令计划,制定了20余项故障预案。

这次轨道中途修正之后,“天问一号”探测器还将经历深空机动和数次中途修正,飞行6个多月后抵达火星附近,通过制动被火星引力捕获进入环火轨道,开展着陆火星的准备和科学探测等工作。

北京航天飞行控制中心总体室深空探测组组长金文马表示,“中途轨道修正的关键在于修正时机的选择以及每次修正的实施精度。”具体到地火转移段,计划在探测器入轨约60天左右,实施第二次轨道中途修正;之后约20天,计划实施深空机动。此后直至被火星捕获之前,还计划实施两次轨道中途修正,分别在2020年的10月底与2021年的2月初。

火星环绕器载荷控制器一路同行

另据中新网报道,据中科学院国家空间科学中心消息,作为“天问一号”科学探测的数据管理者,由该中心负责研制的火星环绕器载荷控制器也一路相伴同行。

中国科学院国家空间科学中心研制团队介绍,“天问一号”火星环绕器共配置7台科学载荷,在奔赴火星期间将开展火星大气逃逸机制等科学研究,环绕火星时将开展火星全球和综合性科学探测任务。载荷控制器的主要任务是将7台科学载荷进行统一数据管理,实现有效载荷统一的供配电,以及遥测、遥控、科学数据采集处理和存储等功能,并配合各载荷完成科学目标。

同时,载荷控制器还担当科学载荷的“大管家”角色,将各个载荷的科学探测数据、工程遥测数据实时进行压缩处理和传输,实施遥控指令接收、运行控制和有效载荷设备在线健康管理与系统故障隔离。

火星环绕器载荷控制器的研发团队平均年龄仅33岁,由设在中国国家空间科学中心的中科院复杂航天系统电子信息技术重点实验室组建。2016年初,该团队迅速成立后便正式启动“天问一号”火星环绕器载荷控制器研制任务。结合任务特点,团队综合研判技术、进度、质量等要求,充分发挥国家空间科学中心作为传统航天产品研制单位的优势,整合资源、制定计划、协同工作、攻坚克难,在研制过程中加强质量管理和风险控制,最终高标准、高质量、高效率完成研制任务。

研制团队表示,“天问一号”火星环绕器载荷控制器研制突破了一系列技术难题:一是融合多种压缩技术减少图像在地火传输的数据量和传输时间;二是实现多通路数据传输功能,节省了有效载荷系统整体重量、体积和功耗;三是针对不同阶段各载荷协同或独立工作需求,设计出个性化工作流程,可在轨智能组合自动执行,提高整个有效载荷分系统的自主运行和管理能力,减轻深空探测上行指令压力。

针对火星探测中能源紧张问题,研制团队为“天问一号”火星环绕器载荷控制器设计了正常工作和低功耗工作模式,能在中分辨率相机和高分辨率相机非工作时刻,有效降低整个有效载荷系统功耗,为“天问一号”顺利开展科学探测保驾护航。

(编辑:凯旋)

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