三国“火”的探索终于进入冲刺阶段。


继阿联酋首个火星探测器“希望”于2月9日成功进入火星轨道后,中国“天文一号”探测器也开始了绕火星行。1-21021111462U29.jpg


2月10日,中国首个火星探测任务“天文一号”实施近火捕获刹车。轨道飞行器的3000n轨道控制发动机点火约15分钟。探测器成功进入火点附近高度约400公里、周期约10个地球日、倾角约10度的大椭圆圆形火轨。它成为我国第一颗人造火星卫星,实现了“环绕、着陆、巡逻”的第一步“目标是成功绕火星轨道飞行”。


天文一号进入火星轨道后不久,2月18日,美国宇航局的“意志力”探测器也将抵达火星并着陆。


2月10日,在北京航天飞行控制中心,航天研究人员正在监视“天文一号”探测器的工作。新华社发国家航天局提供的图片


这种刹车既不能太硬,也不能太轻


探测器到达火星引力范围后,需要在火附近刹车,即在接近火星时“刹车”减速,以免探测器飞出或撞上火星。被火星捕获后,探测器就变成了火星卫星。


不久前,嫦娥五号飞船通过“踩刹车”进入绕月轨道,完成了近月刹车。与探月相比,天文一号的近火制动难度要大得多。


由于地球与火星的距离太远,通信延迟超过10分钟,因此地面无法做任何实时控制和干预。航天技术专家黄志成在接受澎湃新闻采访时表示,这就要求轨道器具备较强的自主能力,同时还需要有强大的通信设备,为地面深空探测传输信号和遥测数据。


中国航天科技集团第五研究院副总指挥、天文一号探测器李政才说,过去飞控组会发出“发动机启动”指令,但这次探测器会判断并自动启动,而地面小组只能在近一个小时后根据遥测数据得知最后的“刹车”完成情况。


进入火星轨道最大的困难是近火制动,不能太硬,也不能太轻。如果你踩得太重,会对飞行顺序造成巨大影响。如果你走得太轻,你就会飞离火星。


而且,制动捕捉的机会只有一次,下一个合适的窗口期是2033年。制动的时间、持续时间和强度必须非常精确。黄志成说,需要非常精确的轨道计算和发动机推力计算。


中国空间探测技术首席科学传播专家庞志浩表示,探测器在刹车减速时,首先要调整飞行姿态,将发动机喷嘴向前转动,时机成熟时启动点火,以降低探测器的速度。整个制动过程的控制必须非常精确。