两器成功分离,安全着陆火星
2021年5月15日,组成“天问一号”火星探测器的环绕器和着陆巡视器成功分离,着陆巡视器安全着陆火星。其中火星环绕器由中国航天科技集团八院抓总研制。与美国“毅力号”到达火星直接着陆不同,我国“天问一号”采取先环绕再着陆的方式,主要原因是我国首次发射探测器去火星,对火星表面环境及地形不是很了解,需要先捕获进入环火轨道,在环火停泊轨道上对着陆区进行详查,确定着陆区情况后再进行着陆火星。今天,“天问一号”火星探测器相关设计人员就火星探测器着陆情况进行了介绍。
两器分离及着陆过程是什么样的?
“天问一号”火星探测器在周期为两个火星日的停泊轨道上运行,在到达近火点前约6小时,环绕器4台120N发动机点火约两分多钟,实施降轨机动,进入火星大气进入轨道,之后转为两器分离姿态,并执行两器分离动作。着陆巡视器和环绕器分离后,继续沿火星大气进入轨道飞行,分离后再经过3个多小时进入火星大气,依靠气动外形减速、降落伞减速、发动机减速、悬停避障,最终安全着陆在火星表面。环绕器则在分离半小时后进行升轨机动,返回停泊轨道。
两器分离及着陆过程风险点是什么?
两器分离经过了“降轨、分离、升轨”三步曲,可谓步步惊心。降轨偏差过大,会影响着陆巡视器进入火星大气时进入角、经纬度等参数,最终影响着陆巡视器进入火星大气后的着陆过程,遇到此情况地面可以终止分离流程;分离有问题,探测器能够自主判断取消分离,继续携带着陆巡视器飞行,等待后续着陆机会;分离成功,但环绕器升轨近火点高度不够,会有进入火星大气坠毁的风险,探测器具备轨控故障自主处理能力,保证升轨过程可靠执行;着陆巡视器进入火星大气至着陆到火星表面,整个过程时间短动作多,全部依靠器上自主完成,是风险极大的黑色七分钟。
我们如何知道两器分离及着陆过程中信息?
两器成功分离后,环绕器和着陆巡视器通过UHF中继通信设备进行信息交互,着陆巡视器将分离后及着陆过程中的遥测信息通过UHF中继通信发送给环绕器,环绕器使用大口径高增益天线对地转发这些重要遥测数据,再经过17分钟左右的无线电波远距离传输时间,地面就可以收到这些重要的着陆过程信息。
着陆之后后续工作有哪些?
着陆巡视器安全着陆后,进行桅杆、太阳翼、天线、车轮等机构的释放展开,火星车驶离着陆平台,行驶到火星表面开展巡视探测。环绕器在完成着陆过程的中继通信任务后,再在周期为两个火星日的停泊轨道上运行一圈,之后在近火点实施变轨机动,将轨道变为周期为三分之一个火星日的中继轨道,这样一个火星日内,环绕器可为火星车提供一次近火点中继通信和一次远火点中继通信,为后续的巡视探测任务提供指令上注和探测信息传输服务。
广州日报·新花城记者:肖欢欢通讯员谢攀
广州日报·新花城编辑:蔡凌跃
【来源:广州日报】
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