“天问一号”即将抵达火星 专家揭秘“超级望远镜”1.9亿公里外的高难度观测

2021-02-03 16:06:43 作者: “天问一号”

中新网上海2月3日电 (郑莹莹)“‘天问一号’行将抵达火星,VLBI测定轨也到了要害时间,2月1日至28日咱们接连观测28天,以支撑完结近火捕获等各种动作。”我国科学院上海天文台研究员刘庆会近来在微信朋友圈全部最新作业并附上一句:每到严重时间就睡不着,各种或许的问题思来想去。

刘庆会之所以如此“严重”,是由于自二零二零年7月23日敞开我国初次自主火星勘探使命以来,历经数月“世界游览”的天问一号勘探器行将进入应战重重的要害阶段——火星捕获。

“天问一号”飞翔进程包含发射、地火搬运、火星捕获、火星停靠、离轨着陆和科学勘探六个阶段。依据我国航天科技集团发布的音讯,到1月3日6时,天问一号火星勘探器现已在轨飞翔约163天,飞翔路程打破4亿千米,间隔地球挨近1.3亿千米,间隔火星约830万千米。按计划,天问一号勘探器估计2月十日左右在接近火星后施行近火制动,俗称“刹车”减速,被火星捕获,进入环火轨迹,成为火星的一颗卫星,为着陆火星作预备。

刘庆会在承受中新网记者专访时泄漏,现在“超级望远镜”团队现已观测(天问一号勘探器)近100次,丈量精度抵达0.1纳秒,其观测的方法是:通过我国四地组成的“超级望远镜”,以银河系外的射电源为参照物,探知天问一号勘探器的方位。他解说,这些射电源经天文学家几十年的丈量,方位精确已知,而且与天问一号勘探器相对于地球的方位角离得较近,其信号简直以同途径抵达“超级望远镜”,有利于咱们核算勘探器抵达地球望远镜的各种推迟。

“超级望远镜”实际上名叫VLBI(Very Long Baseline Interferometry,甚长基线干与丈量)测轨分系统,由北京站、上海站、昆明站和乌鲁木齐站以及坐落上海天文台的VLBI数据处理中心组成,这样构成的望远镜相当于把几个小的望远镜联合起来,在分辨率上抵达口径为3000多千米的巨大归纳口径射电望远镜的观测作用。VLBI测轨分系统参加“天问一号”地火搬运、火星捕获、离轨着陆等阶段的测定轨使命。

刘庆会说,“高精度测定轨”十分重要,比如从地球出发到火星的巡航阶段,火星在“跑”,地球也在“转”,勘探器还要往前“跑”,因而需求每时每刻精确地知道勘探器相对于地球、相对于火星的方位,才干保证勘探器一直往火星方向飞,而不是飞偏了。

虽然“超级望远镜”已参加过“月球勘探使命”,但刘庆会奉告,此番“火星勘探护驾”仍有其共同难点。

难度一,间隔悠远。“超级望远镜”已参加过嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥四号和嫦娥五号的测定轨使命,但火星勘探使命像长间隔跑,火星最远的时分间隔地球超越4亿公里,约是地月间隔的1000倍。刘庆会奉告,即便是火星捕获阶段,勘探器间隔地球也有约1.9亿公里,与探月使命时的38万公里间隔相差大约500倍,“一个小视点的丈量差错,对应到月球的方位差错或许不大,但对应到火星的方位差错就非常大了,难点就在于这儿,因而咱们研发了数十台套软件和硬件,大幅度进步丈量精度。”

难度二,动作杂乱。刘庆会说,天问一号勘探器在2月将进行若干次轨迹批改,然后被火星捕获,但捕获后并非直接进入一个终究轨迹,而是需求通过屡次变轨和捕获等杂乱动作,逐渐缩小椭圆轨迹,因而“超级望远镜”需求在2月1日至2月28日接连观测,作业人员每天要观测十几个小时。

难度三,世界“视界”。刘庆会说,被火星捕获后,“天问一号”的观测还将添加难度,由于那里已有美国、欧洲的一些火星勘探器,“超级望远镜”需求愈加精确地从中辨认我国勘探器的信号,予以观测,并战胜信号的彼此搅扰问题。别的团队还需求预算勘探器“跑”到火星反面的阶段,以合理安排观测,赶快捕获信号。(完)