【火星探測】天問一號能否成功著陸火星 關鍵在於精準「剎車」

國情動向 21:25 2020/07/23

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中國天問一號火星探測器發射升空,正式開啟「奔火之旅」。不過,火箭將天問一號發射升空進入預定軌道僅是第一步,要順利著陸火星,關鍵還在於臨門一腳,即精準「踩剎車」令火星成功捕獲探測器。

機會僅一次 關係整個任務成敗

利用火箭助推,由環繞器和著陸巡視器組成的火星探測器升空,並進入預定軌道後,將開始約200天的漫長的旅途,才能抵近火星。此時,探測器要想順利著陸火星,需要環繞器一腳精準的「剎車」,才能實現火星捕獲。

火星捕獲是火星探測任務中技術風險最高、最為重要的環節之一,機會只有一次,關係整個任務成敗。

上海航天技術研究院科研三部副部長葛釗說,當航天器在進入目標天體影響球內,相對目標天體的軌道通常為雙曲線軌道,因此必須進行減速機動,否則將沿著雙曲線軌道飛離目標天體,這一減速機動過程稱為捕獲制動。

若制動點火時間過長 或撞火星

本次火星探測任務捕獲期間,探測器距離火星僅400公里,相對火星的速度卻高達4至5公里每秒。捕獲過程中,如果制動點火時間過長,探測器速度下降過多,探測器就會一頭撞上火星;如果制動點火時間過短,探測器速度過快,就會沿拋物線軌跡飛離火星。

在這一制動捕獲過程中,火星環繞器面臨諸多挑戰。由於捕獲時距離地球1.93億公里,通訊單向時延約11分鐘,地面無法對這一制動過程進行實時監控,只能依靠探測器自主執行捕獲策略。此外,在制動過程中,環繞器需要在自身出現突發狀況時自主完成相應處理,最大限度保證火星捕獲成功。

只有被火星成功捕獲,環繞器才能與著陸巡視器分離,著陸巡視器才能完成著陸火星並釋放火星車,屆時,才能看到中國火星車在火星留下印跡。

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責任編輯:蒯宇澄

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