上观新闻飞往火星的4亿公里路程，谁在给“天问一号”导航( 二 )

第三个难点是定轨。登陆火星的任务简单来说可以分为三个阶段：奔火段、环火段、火面工作段。
在奔火过程中，卫星轨道的动力学约束是很弱的，定轨精度几乎取决于测量精度，所以VLBI是必需的。这个阶段长达6.5个月， VLBI需要长时间稳定可靠地提供高精度测量结果。在这个阶段，定轨模型设计需要考虑高精度的运动建模以及中长期的轨道预报。
在环火阶段，卫星的轨道约束力比较强，测距测速可以提供轨道预报，若加上VLBI ，很快就可以定轨。这个阶段VLBI定轨需要建立火星自转参考系，考虑各天体的旋转关系和位置关系。
探测器的轨道，选择了最简单也是变轨最少的霍曼转移轨道。通过两次加速推进，就可以到达火星环绕所需的轨道。我们也根据VLBI的实测数据，选择了最优的定轨策略。
『VLBI的发展与未来』
从“天问一号”发射至今的实测数据来看，在4个VLBI站10度以上的全仰角观测，时延精度可以达到0.2-0.3ns 。这个精度应该说是达到了国际先进水平。
我们的探测器到过月球，明年要到火星，那么将来它还会去哪里？还会去探测小行星、木星，甚至更远的地方。我们会继续去探测有液态水的星球，去寻找有生命的天体。
可是，越往深空探测，测控通信和轨道巡航就越难。我们应该怎么继续提高深空领域VLBI的测量精度呢？一、我们可以通过建设更多像天马望远镜那样65米大口径的天线，提高深空领域弱信号的搜索能力。二、我们可以走出去，建设空间VLBI站，大幅度增加VLBI的基线长度，来提高它的分辨率。
VLBI分系统不仅能应用于天文学研究或者航天工程，也可以应用于大地测量、天体物理、地球动力学等各个领域。比如去年轰动一时的黑洞照片，就是利用VLBI的高分辨率特征获得的。
【上观新闻飞往火星的4亿公里路程，谁在给“天问一号”导航】从月球到火星，再到黑洞，我们不断探索VLBI技术的可能性和可拓展的空间，试图去探索更深层次的宇宙现象。毕竟，奥妙的宇宙值得我们去看一看，那里有我们眼睛看不到的地方。