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從國家航天局獲悉,我國首次火星探測任務(wù)天問一號探測器剛剛順利完成第一次軌道中途修正,繼續(xù)飛向火星。據(jù)介紹,本次點火在完成軌道修正的同時,在軌驗證了3000N發(fā)動機的性能。后續(xù),天問一號探測器還將經(jīng)歷深空機動和數(shù)次中途修正,奔火飛行6個多月后抵達火星附近,通過制動被火星引力捕獲進入環(huán)火軌道,開展著陸火星的準備和科學(xué)探測等工作。
8月2日7時0分,我國首次火星探測任務(wù)天問一號探測器3000N發(fā)動機工作20秒鐘,順利完成第一次軌道中途修正,繼續(xù)飛向火星。
截至第一次軌道修正前,天問一號探測器已在太空中飛行約230個小時,距地球約300萬公里,各系統(tǒng)狀態(tài)良好。
本次3000N發(fā)動機點火,在完成軌道修正的同時,驗證了發(fā)動機在軌的實際性能。后續(xù),天問一號探測器還將經(jīng)歷深空機動和數(shù)次中途修正,奔火飛行6個多月后抵達火星附近,通過制動被火星引力捕獲進入環(huán)火軌道,開展著陸火星的準備和科學(xué)探測等工作。
為什么要進行中途修正呢?首次火星探測任務(wù)探測器系統(tǒng)環(huán)繞器技術(shù)副總負責(zé)人朱慶華介紹道:“現(xiàn)在很多汽車都具有車道保持功能,如果車偏離了自己的車道,就會自動修正方向,讓車回到原本的車道上來;鹦翘綔y器的軌道修正與之類似,但不同的是火星探測器要修正的不僅僅是飛行方向,還有飛行速度等多個變量。而在茫茫太空中,探測器也沒有道路標線作為參照物,因此難度很大!
在地火轉(zhuǎn)移軌道飛行過程中,探測器會受到入軌偏差、控制精度偏差等因素影響。由于探測器長時間處于無動力飛行,微小的位置速度誤差會逐漸累積和放大,如果不進行修正,將使探測器錯過火星,導(dǎo)致“差之毫厘,謬以千里”的嚴重后果。因此執(zhí)行飛行任務(wù)時,需要制定地火轉(zhuǎn)移軌跡中途修正控制策略,包括每次修正的時機、每次修正速度增量大小及速度增量方向。實際任務(wù)中,科研人員需要根據(jù)中途修正策略完成對應(yīng)的探測器姿態(tài)和軌道控制,確保探測器始終飛行在預(yù)定的軌道上。
中途軌道修正的關(guān)鍵在于修正時機的選擇以及每次修正的實施精度?蒲腥藛T綜合考慮當(dāng)前實際軌跡偏差、導(dǎo)航偏差及推力偏差確定修正時機,同時采用在軌標定技術(shù)確保每次中途修正的控制精度。
火星探測器首次中途軌道修正任務(wù)由中國航天科技集團五院和八院密切配合實施。此前本次長征五號運載火箭精準地將火星探測器送入了預(yù)定軌道,使得這次軌道控制的主要目標不再是入軌精度修正,而是要完成軌道控制3000N主發(fā)動機的第一次工作和在軌標定,此后還將根據(jù)探測器實際飛行狀態(tài),利用中途修正對發(fā)動機的推力和方向等持續(xù)標定,迭代優(yōu)化中途修正策略,最終保證探測器能夠準確地進入火星捕獲走廊。