点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:落火之后,天问一号的“另一半”去哪了
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

落火之后,天问一号的“另一半”去哪了

来源:中国青年报2021-05-18 10:19

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  2021年5月15日,中国成功实现火星着陆,实现这一壮举的是我国首次火星探测任务天问一号探测器。

  鲜为人知的是,天问一号探测器包括环绕器和着陆巡视器两部分。5月15日着陆火星的是着陆巡视器,那么天问一号的“另一半”——环绕器去哪了?

  是的,它又回到了火星轨道,继续在火星上空翱翔。5月15日凌晨4时许,天问一号探测器成功实施环绕器和着陆巡视器的“两器分离”,3小时后,着陆巡视器成功穿越火星大气,在火星表面实现软着陆;两器分离约30分钟后,环绕器则进行升轨,返回火星停泊轨道,成为着陆巡视器与地球的通信中继站,同时继续进行火星环绕探测。

  星际“专车”

  据中国航天科技集团八院环绕器副总设计师朱庆华介绍,为实现着陆巡视器准确进入火星着陆轨道,环绕器需要首先在携带着陆巡视器的情况下来到进入火星的轨道,实施两器分离后,环绕器需要迅速抬升轨道,而着陆巡视器则进入火星大气层。

  这个分离前后的控制需要7个小时。

  作为搭载着陆巡视器的星际“专车”,环绕器需要顺序完成轨道降低发动机点火和关机、两器分离姿态建立、两器分离后轨道升高发动机点火和关机等系列动作。

  “这是一系列很关键的姿态和轨道机动,稍有不慎,探测器就可能被火星引力拉向火星表面,而由于通讯时延的存在,我们并没有办法实时获知探测器的状态并对异常情况进行干预。”朱庆华说。

  在他看来,器器分离的过程是对控制算法精度、产品工作可靠性、故障预案周密性等最充分的考验。

  实际上,明确了着陆巡视器准确的着陆点后,探测器的一系列机动也就随之确定下来了。在探测器进行第一次降轨点火的3个小时前,航天设计师已上注所有控制策略,策略中包含了对可能发生情况的应对。

  分离时,环绕器的轨道控制精度和姿态控制精度是着陆巡视器能否进入预定着陆区的前提。这些需要依赖敏感器、执行机构、计算机以及算法的准确性,是对探测器制导、导航与控制系统的一次“大考”。

  方案设计师王卫华打了个比方:这就好比在室外,距离标准篮筐980米进行投篮,还必须事先考虑到投篮的角度、时机、投球力度,以及篮球自身旋转运动、风速和风向外部环境等种种因素的影响。

  同时,设计师们也做了不同情况下的预案和对策。当环绕器通过自身的敏感器发现没有完成既定的动作时,会自主带着着陆巡视器迅速进行轨道抬升以避免撞向火星,并在合适的时机再次选择执行两器分离的一系列动作。

  通信“中继站”

  在此次火星探测任务中,环绕器不仅仅是一辆星际“专车”,它还是一座功能强大的通信“中继站”,为火星表面巡视器与地球搭建通讯桥梁,肩负对火星表面进行遥感探测的任务,同时选择恰当的时机来将巡视器的数据“中继”传向地球。

  在距离地球2.93亿公里的轨道上准确指向地球,相当于要在2米开外瞄准绣花针孔,而且要在环绕器自身飞行运动情况下,时刻保持瞄准状态。

  朱庆华说,环绕器携带有2块太阳电池阵、1幅高增益数据传输天线、1幅对巡视器数据中继天线。在环绕器执行数据中继任务时,需要驱动太阳电池阵对准太阳方向以保证自身电能的供应,同时需要高增益天线跟踪地球、中继天线指向巡视器以建立数据“鹊桥”。“此时,环绕器需要同时实现对巡视器、地球、太阳3个目标的高精度同步指向控制,绝对可以称得上是‘八面玲珑’了。”制导、导航与控制系统主任设计师聂钦博说。

  据他介绍,近地卫星通常是长期对地稳定,使用全向天线,不会出现通讯链路中断的问题,而环绕器在环火飞行时与地球距离远,由于天线波束角有限,设计师们要在确保对天线指向高精度控制的同时,对可能发生的通讯链路中断做出预案。

  “我们设计了一种通讯链路中断后的自主恢复策略。一旦发生通讯链路中断,探测器就会‘自主慢旋’,并在这一过程中,使天线扫到地球,进而恢复通讯链路。这一过程也是环绕器自主实现。”软件设计师周誌元说。

  如今,环绕器依然在稳定环火飞行,成为了着陆巡视器与地球之间的通信桥梁,完成数据中继任务后,它也将全力开启自己的环火遥感之旅。

  (记者邱晨辉)

[ 责编:涂子怡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 青春聚雄安 奋进迎新春

  • 行医路上把温暖刻进山乡

独家策划

推荐阅读
近日,国家管网集团西部管道公司成功完成所辖新疆段天然气、原油、成品油管道输送全生命周期碳足迹核算,获得中国质量认证中心颁发的“产品碳足迹证书”。
2026-02-06 09:18
近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜分子设计育种创新团队研发出新型植物基因研究工具——对目标DNA序列的邻近空间蛋白标记系统。
2026-02-06 09:38
因为像了解自己的孩子一样了解黑土地,韩晓增有个外号——“黑土地的营养搭配师”。他带领团队精心配制出一套营养搭配的“秘方”。
2026-02-06 09:33
蚊种与病毒之间存在高度匹配关系。1901年,公共卫生与热带医学领域先驱沃尔特·里德证明,蚊子是传播黄热病的元凶。科学界传统观点认为,病毒以颗粒形式在蚊子体内传播,却始终不知道真正的“病毒受体”是什么。
2026-02-06 09:31
科技创新和产业创新的深度融合,不仅是构建现代化产业体系的战略举措,更是贯彻新发展理念、推动高质量发展、加快构建新发展格局的重要抓手。
2026-02-06 09:13
2025年我国人均粮食占有量达到508.9公斤,远超国际公认的400公斤的安全线,粮食等重要农产品供给丰富、市场平稳、储备充足。
2026-02-05 10:15
一代代南来北往的科研“候鸟”安心在三亚当起了“留鸟”,南繁热土上,他们用坚守加速农业科研进程,守护着国家粮食安全的希望。
2026-02-05 10:06
工业和信息化部等八部门近日联合印发《汽车数据出境安全指引(2026版)》,推动建立高效便利安全的汽车数据跨境流动机制,提升汽车数据出境便利化水平。
2026-02-05 10:03
月球表面的年龄是揭示其演化奥秘的基础。对于月球上未采样的区域,科学家主要依靠统计撞击坑的密度来估算年龄:区域越古老,撞击坑通常越密集。
2026-02-06 09:14
近日,内蒙古大学化学化工学院刘健教授、王艳琴副教授团队在节能制绿氢联产高附加值化学品领域取得重大突破,在《自然》子刊发表研究成果。
2026-02-05 10:01
近日,四川达州宣汉县深层海相钾盐资源分采分运攻关实验配套装置顺利完成试车,成功提取出高纯度氯化钾产品。
2026-02-05 10:01
我国互联网事业的蓬勃发展,既为“十四五”收官交出了亮眼答卷,也为“十五五”布局奠定了坚实基础。
2026-02-05 10:12
L5点位于地球的“后方”,位于该点的人造探测器无需消耗太多燃料就可以稳定长期驻留,因此“羲和二号”的设计寿命将长达7年。
2026-02-04 09:13
《月令七十二候集解》记载:“立,建始也”,“立”即“开始”之意。那么,立春的“立”,意味着怎样的开始?
2026-02-04 09:34
寒冬腊月,新春的氛围已在市井烟火中渐渐浓厚。进入寒假的第7天,在位于青岛的山东科技大学土木工程与建筑学院办公室里,教授李为腾和研究生杨光辉正在讨论工作。
2026-02-04 09:27
进藏工作10余年,那曲市农牧业(草业)科技研究推广中心畜牧师何世丞感慨颇深:“保护这片广袤而脆弱的草原,挑战不小,但我们一直在行动。”
2026-02-04 09:32
桥式起重机的轰响打破宁静,长十余米、重数十吨的火箭芯一级被缓缓吊离托座。操作手董磊手持控制设备,眼睛紧盯箭体,每一个动作都专注、沉稳。
2026-02-04 09:20
在人工智能(AI)和大数据时代背景下,高性能计算的战略地位已可与高能望远镜、同步辐射光源和粒子加速器等重大科研基础设施相提并论
2026-02-03 14:09
2月1日,农业农村部发布的《农产品质量安全承诺达标合格证管理办法》(以下简称《办法》)正式施行,我国农产品全面启用新版“身份证”——农产品质量安全承诺达标合格证。
2026-02-03 09:48
近日,记者从中国科学院空天信息创新研究院(以下简称空天院)获悉,该院成功开展超百G星地激光通信业务化应用实验,通信速率达到120吉比特每秒(Gbps)。”
2026-02-03 09:40
加载更多