天问一号完成唯一一次太空“变道”,抵达火星还要闯几关?( 三 )
起初选择深空机动的方式 , 也有很多优势 。 比如 , 能允许天问一号携带更多燃料 , 更好地完成探测任务 。
另外 , 深空机动将一个大的捕获速度增量 , 分解为两次相对较小的速度增量 , 减小发动机单次工作时间;同时 , 有利于对发动机进行推力和比冲标定 , 更好地确保火星捕获的精度 。
通过深空机动 , 火星环绕器研制团队还实现了对探测器到达时间的优化 , 得到更有利的捕获点处的光照条件和通信条件 , 也使捕获时探测器经历的火影时间(探测器进入太阳光被火星遮挡的阴影区)和通信盲区时间更短 , 保证探测器被火星轨道捕获 , 顺利环绕火星 。
距离到达火星还有多远?
——4个月后到达 , 还需多次“闯关”
此次轨道机动在距离地球大约2940万千米的深空实施 。 天问一号将在当前轨道飞行约4个月后抵达火星附近 , 其间还将实施两到三次轨道中途修正 。
此前 , 天问一号已经进行过两次轨道修正 。 8月2日7时 , 刚出发10天的天问一号完成首次轨道修正 , 3000N推力的发动机工作20秒钟 。 9月20日23时 , 天问一号探测器4台120N发动机同时点火工作20秒 , 完成第二次轨道中途修正 , 并在轨验证了120N发动机的实际性能 。 天问一号发射入轨和第一次中途修正的精度很高 , 因此第二次修正量很小 。
火星环绕器团队介绍 , 后续将根据实际飞行状态 , 再进行精确的轨道修正 , 保证探测器能够按计划准确进入火星捕获走廊 , 被火星引力捕获 。
被火星捕获是整个任务中技术风险最高的环节之一 , 俗称“踩刹车” , 只有一次机会 。 “刹车”早了 , 探测器速度降得过低 , 会坠入大气层撞击火星; “刹车”晚了 , 探测器就会错过火星 , 飞向深空 。
顺利进入环火轨道后 , 天问一号还要经过多次轨道调整 , 进入周期约两个火星日的停泊轨道 。 天问一号在停泊轨道飞行近三个月 , 一次次从首选着陆点乌托邦平原上空掠过 , 观察着陆点 , 开展预着陆区成像探测 。
最终在窗口到来的那一刻 , 天问一号完成环绕器和着陆器的在轨分离 , 着陆器在大约9分钟的时间里 , 执行升力控制、弹伞开伞、抛大底、抛背罩、悬停、避障和着陆缓冲等一系列动作 , 降落在火星表面 。
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