一步实现“绕、着、巡”!天问一号为何这样牛?( 三 )
“这样一个方案虽然可以很好适应火星大气环境不确定性 , 但是也面临很多难题 。 ”孙泽洲表示 , 其中一个是进入过程中气动减速段需要一定的配平攻角 , 在开伞前我们又把这个攻角调回来 , 利于我们开伞尾流对称性 , 使开伞的风险更小 。
针对这样一个难题 , 我国的火星探测任务在国际上首次采用配平翼的打开 , 利用火星大气阻力进行攻角调整 。 “这样一个方案 , 应该说 , 相比以往火星表面进入的方案 , 我们这个系统的重量只有国外的10% 。 这就是气动力、热方式以及我们技术方式上的创新”孙泽洲说 。
巡视环节 , 火星表面巡视跟月球还有不同 , 火星表面呈现低光照 , 太阳光能量相对比较小 。 同时 , 火星表面容易出现沉陷 。
怎么解决?
“首先是首次在火星上采用太阳能集热器技术 , 这个做法使我们对太阳能利用率达到80% , 极大提高我们对太阳能利用效率 , 也为火星车在火星表面提供了很好的温度保障 。 ”
而针对火星易沉陷得特殊地貌问题 , 则采用主动悬架系统 。 “这个系统虽然实现起来复杂 , 但是针对于可能的沉陷或者车轮故障 , 包括爬坡能力 , 可以得到进一步的提高 。 这样 , 我们可以主动改变我们移动的形态 , 实现车体抬升、车轮抬升甚至蠕动等等形态 。 而且一旦沉陷 , 可以实现多种移动方式实现脱困 。 ”
这也是国际上首次在地外天体采用主动悬架移动系统 , 作用是更好适应我们在火星上稳健移动、可靠移动的目标 。
此外 , 我国首次火星探测任务在星际通信、自主导航、自主管理等方面 , 在方法方案和技术上也都有创新 。
测控技术解决了
抓得着、看得清、控得准的问题
火星任务的测控系统主要是由地面测控站网及飞控中心组成 , 在火星探测中承担着对“天问一号”探测器以及“祝融号”火星车的跟踪、轨道测量、数据通信 , 解决抓得着、看得清、控得准的问题 。
本文插图
测控系统专家、北京航天飞行控制中心责任总师崔晓峰
测控系统专家、北京航天飞行控制中心责任总师崔晓峰表示 , 通过我国首次火星探测工程的建设和实施 , 我国的深空测控体系建设、能力建设 , 都取得了长足发展和重要突破 。
测控距离大幅延伸 。 在我国原有深空测控网基础上 , 完成了深空测控设备能力的升级 , 满足深空测控通信的技术指标和全新工作模式要求 , 同时新建成多天线组阵系统 , 对深空弱信号的接收处理能力大大增强 , 对探测器的跟踪、测量和数据传输能力 , 从探月工程的几十万公里扩展到火星任务的数亿公里 。 通过我国深空测控网所属的各个测控站和测控设备 , 可以实现对探测器的全时段跟踪覆盖 , 实现了我国首次行星际飞行的成功测控和可靠上下行数据传输 。
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