从“捕获”到“落火”,未来几个月里“天问一号”做什么

来源:澎湃新闻 日期:2021-02-12

央视新闻2月11日消息,2021年2月10日19时52分,中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动,顺利进入大椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星,成功实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标。

自2020年7月23日成功发射以来,“天问一号”已累计飞行202天,飞行里程约4.75亿千米,距离地球约1.92亿千米。实现环绕火星后,“天问一号”计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆,开展巡视探测。

1.“天问一号”“绕火”的“近火制动”,和“嫦娥”的“近月制动”一样吗?

杨宇光:

相同点:“都只有一次成功的机会”。航天器接近类似月球和火星这样的天体,受引力影响,速度不断加快,如果不适时进行制动,航天器会摆脱天体引力束缚,无法完成“捕获”。

不同点:

——首先,火星比月球更大,引力更大,因此,近火制动需要的力量更大,消耗的推进剂更多。

——其次,近火制动对航天器自主性要求更高。地月平均距离38万公里,通信延迟约一秒,而当前地火距离近2亿公里,通信延迟约10分钟。因此,“天问一号”的制动指令是提前上注、自主执行的。这在中国航天史上是第一次。

2.从“捕获”到“落火”之间的几个月时间,“天问一号”做些什么?

杨宇光:首先要实施进一步的变轨。让“天问一号”从当前的低倾角大椭圆轨道,变为倾角接近于90度的“极地轨道”,让“天问一号”环绕火星飞行的每一圈都经过南北两极,实现对火星各区域的探测覆盖。

其次要实施着陆准备,包括对预设着陆点——乌托邦平原区域使用轨道器携带的相机进行探察,为着陆器和巡视器的组合体进入火星大气做准备。

在确定“落火”时机之后,“天问一号”需要先下降高度,在着陆器和巡视器的结合体脱离之后,轨道器将抬升高度,转入中继轨道,为巡视器与地球之间搭建信息中继传输通道。  

3.为什么业内用“恐怖七分钟”来形容“落火”过程?

杨宇光:在火星表面着陆,比在地球表面或在月球表面着陆更为复杂。火星大气压力只有地球的0.6%~0.7%。航天器在进入火星的过程中,一方面无法依靠大气降低到安全速度,同时又必须考虑空气摩擦产生的热量冲击。

“天问一号”采取防热盾+降落伞+反推发动机三重方式实施“落火”。第一阶段依靠防热盾,在减速的同时防止与火星大气摩擦产生的热量破坏探测器,降低到一定的速度后展开降落伞,进一步降速后适时抛弃防热盾和降落伞,开启反推发动机,三种手段必须非常完美、无缝衔接。在火星探测“绕、着、巡”三项目标任务中,最难的是“着”的过程。  

4.“天问一号”搭载的我国首辆火星车正在进行全球征名,目前共有十个名字初选入围,分别是:弘毅、麒麟、哪吒、赤兔、祝融、求索、风火轮、追梦、天行和星火。您更青睐哪一个或几个?

杨宇光:近年来,我国的空间探测活动用了很多中国神话中的名字,比如探月工程用了“嫦娥”、暗物质粒子探测卫星用了“悟空”……体现了鲜明的中国文化特色。

在火星车的候选名字当中,我比较喜欢“祝融”和“哪吒”——火星有个“火”字,祝融是中国神话传说中的火神;哪咤则在传说中有风火轮和火尖枪两个法宝,也都和火有关。

    A+
声明:本文转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表赞同其观点和对其真实性负责。