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火星探测成功!新华社记者带你探秘

时间:2023-07-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:红色火星上首次有了中国印迹!4时许,着陆巡视器与环绕器分离,历经约3小时飞行后,进入火星大气,经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲,成功软着陆于预选着陆区。在预定分离时刻,环绕器与着陆器必须完成分离,经过安全距离飘飞过程后,环绕器需要迅速完成推力加速,以回到安全的环绕火星轨道。图像中天问一号着陆平台、祝融号火星车及周边区域情况清晰可见。

火星探测成功!新华社记者带你探秘

红色火星上首次有了中国印迹!科研团队根据“祝融号”火星车发回的遥测信号确认,2021年5月15日7时18分,天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,中国首次火星探测任务着陆火星成功。

▲ 着陆点全景图。(新华社发 国家航天局供图)

2021年5月15日凌晨1时许,“天问一号”探测器在停泊轨道实施降轨,机动至火星进入轨道。4时许,着陆巡视器与环绕器分离,历经约3小时飞行后,进入火星大气,经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲,成功软着陆于预选着陆区。两器分离约30分钟后,环绕器进行升轨,返回停泊轨道,为着陆巡视器提供中继通信

▲ 着陆点全景图。(新华社发 国家航天局供图)

2021年5月15日凌晨1时许,“天问一号”探测器在停泊轨道实施降轨,机动至火星进入轨道。4时许,着陆巡视器与环绕器分离,历经约3小时飞行后,进入火星大气,经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲,成功软着陆于预选着陆区。两器分离约30分钟后,环绕器进行升轨,返回停泊轨道,为着陆巡视器提供中继通信。

▲ 着陆点全景图。(新华社发 国家航天局供图)

2021年5月15日凌晨1时许,“天问一号”探测器在停泊轨道实施降轨,机动至火星进入轨道。4时许,着陆巡视器与环绕器分离,历经约3小时飞行后,进入火星大气,经过约9分钟的减速、悬停避障和缓冲,成功软着陆于预选着陆区。两器分离约30分钟后,环绕器进行升轨,返回停泊轨道,为着陆巡视器提供中继通信。

终于来到梦寐以求的火星身边。在无形的火星引力之手牵引下,经过几个月的详细观察与调整后,环绕器将实施火星之旅的另一项关键动作——器器分离。

容错的设计思路,有效解决了“帧头错锁到数据区”等可靠性问题,进一步提升了X中继通信机的稳定性和强壮性。

回顾三年多的研制历程,一路走来如履

在约3个小时内,环绕器需要变轨到危险的撞击火星轨道,建立并保持着陆器进入火星大气所需要的姿态(姿态误差小于0.01度)。在预定分离时刻,环绕器与着陆器必须完成分离,经过安全距离飘飞过程后,环绕器需要迅速完成推力加速,以回到安全的环绕火星轨道。

在约3个小时内,环绕器需要变轨到危险的撞击火星轨道,建立并保持着陆器进入火星大气所需要的姿态(姿态误差小于0.01度)。在预定分离时刻,环绕器与着陆器必须完成分离,经过安全距离飘飞过程后,环绕器需要迅速完成推力加速,以回到安全的环绕火星轨道。(www.xing528.com)

终于来到梦寐以求的火星身边。在无形的火星引力之手牵引下,经过几个月的详细观察与调整后,环绕器将实施火星之旅的另一项关键动作——器器分离。

在约3个小时内,环绕器需要变轨到危险的撞击火星轨道,建立并保持着陆器进入火星大气所需要的姿态(姿态误差小于0.01度)。在预定分离时刻,环绕器与着陆器必须完成分离,经过安全距离飘飞过程后,环绕器需要迅速完成推力加速,以回到安全的环绕火星轨道。

▲ 2021年6月7日,国家航天局发布中国首次火星探测天问一号任务着陆区域高分影像图。图像中天问一号着陆平台、祝融号火星车及周边区域情况清晰可见。(新华社发 国家航天局供图)

环绕器犹如一名优秀的跳水运动员,正在完成一次空中高难度的翻腾和时间精准的入水。环绕器这一系列姿态机动“翻腾”和器器分离“入水”动作必须一气呵成。“入水”太早难以保证着陆器进入精度,“入水”太晚则会造成环绕器撞击火星的风险。入水前的空中翻腾,每一时刻环绕器的姿态旋转都伴随其自身速度的变化,入水时的角度和时刻更是要做到丝毫不差,而这组超级动作还需要在没有地面实时测控支持的情况下由环绕器全自主完成。

“精准”与“可靠”如何选择?经验丰富的设计师们是不会做单选题的,而是“我都要”。设计师们仔细考量分离过程的潜在风险,设计了从姿态测量、速度计算、推力输出等各因素出现故障情况下的自主处置预案,使得环绕器在部分推力器或敏感器失效等情况下,既能保证环绕器与着陆器实现准确分离,又能保证分离后环绕器安全返回环火轨道。这场精妙绝伦的高难度“跳水”,您一定不能错过。

▲ 2021年6月7日,国家航天局发布中国首次火星探测天问一号任务着陆区域高分影像图。图像中天问一号着陆平台、祝融号火星车及周边区域情况清晰可见。(新华社发 国家航天局供图)

环绕器犹如一名优秀的跳水运动员,正在完成一次空中高难度的翻腾和时间精准的入水。环绕器这一系列姿态机动“翻腾”和器器分离“入水”动作必须一气呵成。“入水”太早难以保证着陆器进入精度,“入水”太晚则会造成环绕器撞击火星的风险。入水前的空中翻腾,每一时刻环绕器的姿态旋转都伴随其自身速度的变化,入水时的角度和时刻更是要做到丝毫不差,而这组超级动作还需要在没有地面实时测控支持的情况下由环绕器全自主完成。

“精准”与“可靠”如何选择?经验丰富的设计师们是不会做单选题的,而是“我都要”。设计师们仔细考量分离过程的潜在风险,设计了从姿态测量、速度计算、推力输出等各因素出现故障情况下的自主处置预案,使得环绕器在部分推力器或敏感器失效等情况下,既能保证环绕器与着陆器实现准确分离,又能保证分离后环绕器安全返回环火轨道。这场精妙绝伦的高难度“跳水”,您一定不能错过。

▲ 2021年6月7日,国家航天局发布中国首次火星探测天问一号任务着陆区域高分影像图。图像中天问一号着陆平台、祝融号火星车及周边区域情况清晰可见。(新华社发 国家航天局供图)

环绕器犹如一名优秀的跳水运动员,正在完成一次空中高难度的翻腾和时间精准的入水。环绕器这一系列姿态机动“翻腾”和器器分离“入水”动作必须一气呵成。“入水”太早难以保证着陆器进入精度,“入水”太晚则会造成环绕器撞击火星的风险。入水前的空中翻腾,每一时刻环绕器的姿态旋转都伴随其自身速度的变化,入水时的角度和时刻更是要做到丝毫不差,而这组超级动作还需要在没有地面实时测控支持的情况下由环绕器全自主完成。

“精准”与“可靠”如何选择?经验丰富的设计师们是不会做单选题的,而是“我都要”。设计师们仔细考量分离过程的潜在风险,设计了从姿态测量、速度计算、推力输出等各因素出现故障情况下的自主处置预案,使得环绕器在部分推力器或敏感器失效等情况下,既能保证环绕器与着陆器实现准确分离,又能保证分离后环绕器安全返回环火轨道。这场精妙绝伦的高难度“跳水”,您一定不能错过。

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