天问一号着陆的“惊魂九分钟”

2021-05-15 12:37:23 作者: 天问一号着陆

我国一直都没有放弃对宇宙的探索,很多科学家都献出了自己毕生精力,只为了我国的航天事业有更大的成就,5月15日,我国天问一号探测器的着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,这也是我国首次在火星上留下中国印记,不过登陆火星也经历了很多曲折故事,下面就跟随见闻坊小编一起来了解一下天问一号着陆的“惊魂九分钟”,天问一号成功着陆火星,天问一号着陆火星有多惊险。

天问一号着陆的“惊魂九分钟”

据新华社消息,5月15日,天问一号探测器的着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。

中国航天器首次奔赴火星,就“毫发未损”地顺利出现在遥远的红色星球上,完成了人类航天史上的一次壮举,实现了我国首次地外行星着陆。

着陆后,“祝融号”火星车成功传回了遥测信号。

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,成功软着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区。

从进入火星大气到着陆火星表面是整个火星着陆过程中最为惊险的时刻。我国天问一号任务火星着陆分为气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降四个阶段,历时“惊魂九分钟”。

两器分离约30分钟后,环绕器进行升轨,返回停泊轨道,为着陆巡视器的后续探测任务提供中继通信,搭建起地球和火星之间的通信桥梁。

后续,“祝融号”火星车将依次对着陆点全局成像、自检、驶离着陆平台并开展巡视探测。

天问一号探测器于今年2月24日成功进入周期为2个火星日的火星停泊轨道,随后对火星开展了全球遥感探测,并对预选着陆区进行详查,探测分析了火星的地形地貌、沙尘天气等,为着陆火星做了充分的准备。

我国首次火星探测任务—天问一号任务于2016年正式批复立项,计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视探测。

天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器组成,于2020年7月23日由长征五号运载火箭成功发射,至今已飞行295天,距离地球约3.2亿千米。

天问一号任务突破了第二宇宙速度发射、行星际飞行和测控通信、地外行星软着陆等关键技术,是我国航天事业发展史上又一具有重大意义的里程碑事件。

星际“专车”助“天问一号”着陆火星

5月15日,火星探测器“天问一号”成功着陆火星。“天问一号”包括环绕器和着陆巡视器两部分,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,环绕器作为搭载着陆巡视器的星际“专车”,需要按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一系列动作,而这些太空芭蕾般的优美“舞姿”,需要环绕器自主、准确、可靠地完成。

稍有不慎,探测器就可能被拉向火星表面

“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,我们没有办法实时获知探测器的状态并对异常情况进行干预。”环绕器副总设计师朱庆华说。

他称,“器器分离的过程,是我们控制算法精度、产品工作可靠性、故障预案周密性等的最充分考验。”

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。这些需要依赖于敏感器、执行机构、计算机以及算法的准确性,可以说是对探测器GNC系统的一次“大考”。实际过程中,探测器需要自主进行测量计算并作出判断,每个环节都必须精准无误,分秒不能差。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,篮球自身的旋转运动,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。

 1/3    1 2 3 下一页 尾页