天问一号成功“太空刹车”,顺利进入环火星轨道

周到上海客户端 2021-02-10 23:02 33628

这是中国航天史上的历史性时刻!

今天2月10日19时52分,在历经近7个月的太空飞行后,我国首个火星探测器天问一号飞抵火星,并成功实施捕获制动,进入近火点高度约400千米,周期约10个地球日,倾角约10º的大椭圆环火轨道,正式开启了环绕火星阶段的探测任务,这标志着我国首次自主火星探测任务“绕、落、巡”三大目标中的环绕目标顺利达成。

天问一号探测器总重约5吨,由环绕器和着陆巡视器组成,着陆巡视器主要包括进入舱和火星车。此次实施制动捕获的环绕器由中国航天科技集团上海航天技术研究院抓总研制。制动捕获的成功,为后续的着陆、巡视打好了基础。

“火星制动捕获”是指探测器在抵近火星时,通过主发动机长时间点火,使得在行星际空间高速飞行的探测器大速度增量减速,从而能够被火星引力场捕获,进入绕火轨道。

火星捕获是火星探测任务中技术风险最高、最为关键的环节之一,在火星探测器从地球飞向火星的过程中,能够被火星引力所捕获形成环绕轨道的机会只有一次。利用火箭助推,探测器获得了摆脱地球引力的能量,使用精心设计的地火转移轨道,探测器能够最终顺利抵达火星附近。然而,此时探测器相对于火星的速度约为4-5km/s。环绕器在接近火星后,必须把握住唯一的机会,利用自身携带的推进剂点火减速,最终实现对火星的捕获。

去年7月23日,长征五号运载火箭成功将天问一号火星探测器送入地火转移轨道,开启了我国首次火星探测之旅,揭开了中国行星探索的序幕。

首次火星探测任务由地火转移阶段进入火星捕获阶段后,天问一号环绕器携带的中分辨率相机、高分辨率相机、磁强计、矿物光谱分析仪、离子与中性粒子和能量粒子探测仪等载荷将陆续开始工作,对火星开展多维度探测。

自去年7月23日成功发射以来,天问一号探测器已累计飞行202天,完成1次深空机动和4次中途修正,抵达火星时飞行里程约4.75亿千米,距离地球约1.92亿千米,器地通信单向时延约10.7分钟,各系统状态良好。后续天问一号还将经过多次轨道调整,进入火星停泊轨道,开展预选着陆区探测,计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆,开展巡视探测。

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