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火星探测器天问一号完成第二次轨道中途修正 状态良好

央广网 2020-09-21 09:09:56
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原标题:我国首次火星探测任务“天问一号”探测器顺利完成第二次轨道中途修正

天问一号完成第二次轨道中途修正

天问一号完成第二次轨道中途修正

央广网北京9月21日消息(记者张棉棉)据中央广播电视总台中国之声《新闻纵横》报道,记者从国家航天局获悉,北京时间20日23时,在我国首次火星探测任务飞行控制团队控制下,“天问一号”探测器4台推力均为120N发动机同时点火工作20秒,顺利完成第二次轨道中途修正,并在轨验证了推力为120N的发动机的实际性能。

截至目前,“天问一号”已在轨飞行60天,距离地球约1900万千米,飞行路程约1.6亿公里,探测器各系统状态良好,地面测控通信各中心和台站跟踪正常。

中途修正一般是指在探测器飞行过程中,对各种原因导致的轨道偏离进行修正,使探测器更贴近理论轨道飞行。

“天问一号”发射入轨和第一次中途修正的精度很高,也就是说,长征五号B火箭送“天问一号”上天的时候,打得很准,火箭达到指定位置的偏差非常小,因此本次修正量很小。

同时,这次修正不仅是修正轨道,也是要试验一下轨控发动机——120N发动机的性能。

天问一号完成第二次轨道中途修正

天问一号完成第二次轨道中途修正

实际上,在地火转移轨道飞行过程中,探测器会受到入轨偏差、控制精度偏差等因素影响。

由于探测器长时间处于无动力飞行,微小的位置速度误差会逐渐累积和放大。

有航天工程师以“跨越太平洋的高尔夫”来形容任务的难度,因为如果在地火转移轨道的近地点有1m/s的速度误差,到火星附近时距离误差将是10万公里。

同时,最后“天问一号”探测器的目标点就是要准确到达离火星上空400公里,允许的误差也应该不会超过100公里量级。

这样简单来计算一下,到明年2月还要实现100公里的误差,从这个角度来说难度确实是非常高的。

另外,执行飞行任务时,科研人员需要根据测控系统测定的探测器实际飞行轨道与设计轨道之间的偏差,完成对应的探测器姿态和轨道控制,确保探测器始终飞行在预定的轨道上。

但是由于去火星本身是一个动态过程,它不仅在环绕太阳进行公转,还在自转中,所以,中途轨道修正难度+1。

不过,针对这些情况,测控系统已经做了相应的调整,相信“天问一号”最后一定能顺利完成任务。

截至目前,天问一号已在轨飞行60天,距离地球约1900万千米,飞行路程约1.6亿公里,探测器各系统状态良好,地面测控通信各中心和台站跟踪正常。

天问一号完成第二次轨道中途修正

天问一号完成第二次轨道中途修正


中途修正一般是指在探测器飞行过程中,对各种原因导致的轨道偏离进行修正,使探测器更贴近理论轨道飞行。天问一号发射入轨和第一次中途修正的精度很高,本次修正量很小。

充分验证发动机性能

此前在8月份执行的首次轨道修正,是通过一台3000N推力的发动机点火20秒完成的,而此次轨道修正则是由4台120N推力的发动机点火20秒完成的。

专家介绍,从变轨能力上,整个探测器的发动机配置分三种:一种就是3000N的主发动机;第二种是4台120N的发动机,中档的推力;第三种最小的则是由8台25N发动机完成。

不同的发动机、不同的组合方式,来应对不同的变轨需求。

120N和25N这样的小推力发动机可以更加精准地进行修正量较小的动作。而3000N的发动机则将在深空机动、近火制动等变量较大的动作中发挥作用。

天问一号完成第二次轨道中途修正

天问一号完成第二次轨道中途修正

此外,进入环火飞行阶段后的轨道控制和维持,也需要用到这些发动机。

因此通过这两次轨道修正,验证了不同发动机的实际性能,为后续的轨道控制奠定了基础。

十月份进行深空机动

据了解,后续探测器将在10月份执行深空机动。

相比较于轨道修正的细微调整,深空机动则是一个控制量较大的轨控动作,会对探测器的轨道倾角和大小进行调整。

简单来说,深空机动后探测器才是在真正意义上飞向火星,因此更为重要,难度也更大。

目前探测器已经飞离地球1900万公里,单向通信时延达到了一分钟左右。

后续探测器还将以每天约30万公里的速度远离地球,面对通信带来的挑战,研制团队也已经做好了充分预案。

航天科技集团五院,火星探测器着陆巡视器进入舱总体主任设计师董捷介绍,团队已经完成了深空机动的执行流程和执行程序的确认,包括每条指令的内容、发送时机,并且在系统层面上完成了推演。

针对可能出现的异常情况也做好了相应预案。

责任编辑:周晶晶 CN032
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