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這些硬核科技,護航“天問”火星之旅
2020-07-31 16:44:54 來源: 中國婦女報
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        7月23日,中國成功發射了“天問一號”火星探測器,開啟了中國人首次火星“徵途”。中國航天科技集團八院“天問一號”探測器係統副總師兼環繞器總設計師王獻忠介紹,“天問一號”需要經過地火轉移、火星捕獲、離軌著陸、中繼通信及科學探測五個飛行階段,歷經7個月長途飛行,最終抵達火星並開展科學探測任務,全程超過4億公裏。火星環繞器攜帶7臺儀器,火星車攜帶6臺儀器,目標是實現對火星的表面形貌、土壤特性、物質成分、水冰、大氣、電離層、磁場等進行科學探測,進而有利于建立起對火星全面而基礎的認識。

        硬核科技一:世界首次探火“繞、著、巡”一箭三雕。“天問一號”憑借火星環繞器和著陸巡視器的超強陣容,可一步實現火星“環繞、著陸、巡視”三個目標,這也是世界航天史第一次。

        王獻忠介紹,研制團隊不僅攻克了火星制動捕獲、長期自主管理等關鍵技術難點,更實現了地火間超遠距離測控通信,並將通過環繞探測實現火星全球性、綜合性探測,完成火星表面重點地區高精度、高分辨率精細詳查。

        硬核科技二:火星捕獲臨門一腳“踩剎車”。在火星探測器從地球飛向火星的過程中,能夠被火星引力所捕獲的機會只有一次,捕獲成功與否成為火星探測任務成敗的關鍵。王獻忠解釋説;“火星制動捕獲就像‘踩剎車’,剎車踩早了,探測器速度降得過低,探測器會墜入大氣層撞擊火星;剎車踩晚了,探測器就不能被火星引力捕獲,從而飛離火星,這對環繞器的自主導航與控制要求極高。”

        硬核科技三:4億公裏超遠距離深空通信。環火飛行階段,探測器距離地球最遠達到4億公裏。為了解決超遠距離通信問題,火星環繞器裝備了測控數傳一體化係統,實現了係統重量輕、通信效率高、通信鏈路可靠的目標。為補償空間衰減,火星環繞器還配置了大功率行波管放大器及大口徑可驅動定向天線,大幅提高了探測器到地球的通信能力。

        硬核科技四:探測器會“思考”可自主管理。火星環繞器由于探測器到地球的距離遠、通信延時大,無法完全依靠地面指令對星上出現的突發狀況進行實時處理。此外,環繞器與地面站通信中斷(“日淩”)時間最長可達30天,期間需依靠自身完成長期任務管理。正是依靠自主在軌管理係統,火星環繞器才能夠精準、及時完成與著陸巡視器的分離。

        硬核科技五:多樣載荷給火星拍個“中式定粧照”。據悉,此次火星環繞器上共搭載7種有效載荷,可對地火轉移空間、火星軌道空間、火星表面及其次表層開展科學探測。其攜帶的中分辨率相機可對火星全球開展地形地貌普查,高分辨率相機可對火星重點地區開展局部高分辨率地形地貌詳查,將為火星拍下來自中國的“中式定粧照”。

【糾錯】 責任編輯: 郭童
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