從國(guó)家航天局獲悉,8月2日7時(shí)0分,我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問一號(hào)探測(cè)器3000N發(fā)動(dòng)機(jī)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(hào)探測(cè)器已在太空中飛行約230個(gè)小時(shí),距地球約300萬(wàn)公里,各系統(tǒng)狀態(tài)良好。
本次3000N發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火,在完成軌道修正的同時(shí),驗(yàn)證了發(fā)動(dòng)機(jī)在軌的實(shí)際性能。后續(xù),天問一號(hào)探測(cè)器還將經(jīng)歷深空機(jī)動(dòng)和數(shù)次中途修正,奔火飛行6個(gè)多月后抵達(dá)火星附近,通過制動(dòng)被火星引力捕獲進(jìn)入環(huán)火軌道,開展著陸火星的準(zhǔn)備和科學(xué)探測(cè)等工作。
為什么要進(jìn)行中途修正呢?首次火星探測(cè)任務(wù)探測(cè)器系統(tǒng)環(huán)繞器技術(shù)副總負(fù)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(huì)自動(dòng)修正方向,讓車回到原本的車道上來(lái)?;鹦翘綔y(cè)器的軌道修正與之類似,但不同的是火星探測(cè)器要修正的不僅僅是飛行方向,還有飛行速度等多個(gè)變量。而在茫茫太空中,探測(cè)器也沒有道路標(biāo)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(cè)器會(huì)受到入軌偏差、控制精度偏差等因素影響。由于探測(cè)器長(zhǎng)時(shí)間處于無(wú)動(dòng)力飛行,微小的位置速度誤差會(huì)逐漸累積和放大,如果不進(jìn)行修正,將使探測(cè)器錯(cuò)過火星,導(dǎo)致“差之毫厘,謬以千里”的嚴(yán)重后果。因此執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí),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(shí)機(jī)、每次修正速度增量大小及速度增量方向。實(shí)際任務(wù)中,科研人員需要根據(jù)中途修正策略完成對(duì)應(yīng)的探測(cè)器姿態(tài)和軌道控制,確保探測(cè)器始終飛行在預(yù)定的軌道上。
記者從中國(guó)航天科技集團(tuán)獲悉,中途軌道修正的關(guān)鍵在于修正時(shí)機(jī)的選擇以及每次修正的實(shí)施精度。科研人員綜合考慮當(dāng)前實(shí)際軌跡偏差、導(dǎo)航偏差及推力偏差確定修正時(shí)機(jī),同時(shí)采用在軌標(biāo)定技術(shù)確保每次中途修正的控制精度。
此前本次長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭精準(zhǔn)地將火星探測(cè)器送入了預(yù)定軌道,使得這次軌道控制的主要目標(biāo)不再是入軌精度修正,而是要完成軌道控制3000N主發(fā)動(dòng)機(jī)的第一次工作和在軌標(biāo)定,此后還將根據(jù)探測(cè)器實(shí)際飛行狀態(tài),利用中途修正對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和方向等持續(xù)標(biāo)定,迭代優(yōu)化中途修正策略,最終保證探測(cè)器能夠準(zhǔn)確地進(jìn)入火星捕獲走廊。(趙竹青)
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