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奔向火星关键一步!“天问一号”顺利完成深空机动四大看点

2020-10-13 08:19:47 来源:网络
  深空机动是什么?轨道修正和轨道修正有什么区别?
  深空机动是指在地面火力转移段进行的轨道移位机动。中国航天科技集团火星轨道第八院专家告诉记者,探测器的原始飞行速度和方向可以通过深空机动改变,使其在轨道变化后沿轨道平稳地飞向火星。
  专家们说,深空机动是运载火箭进入轨道和地面火力转移轨道联合优化的结果,可以提高运载火箭的发射能力,提高探测器的发射质量,使探测器能够携带更多的推进剂,更好地完成探测任务。
  在此之前,"天文一号"已经完成了两次对轨道的中途修正,专家们说,与常规的小速度增量和短发动机操作的中途修正不同,在深空机动过程中,探测器从发射到轨道的逃逸转移轨道转变为精确到达火星的轨道,速度增量大,发动机工作时间长,这对探测器的控制和推进系统提出了很高的要求。
  如何实现深空机动?
  为了执行深空机动任务,飞行控制小组需要根据预定到达火星的时间、轨道参数和轨道参数的实时测量和控制,制定深空机动轨道变化策略,完成探测器相应的姿态和轨道控制,确保探测器在深空机动后与火星精确相交的轨道上。
  ‘上帝的问题’正在运行,地球在运行,火星在运行。目前,"天文一号"距离地球两千九百多万公里,彼此之间有较大的延迟,所以我们和探测器本身要事先做很多动作,这是困难的,也是很有挑战性的。中国第一次火星探测任务副主任张聿华说。
  为了完成地面测控的精密定轨和探测器的精密自主轨道控制,地面探测器的定轨任务由深空测控站和观测站在深空机动中完成,准确地保证了探测器对轨道的精确定轨要求。为了精确、自主地控制轨道,火星轨道探测器配备了一台具有故障识别和自主处理能力的计算机,充分保证了轨道控制的准确性和可靠性。
  深空机动对火星探测有许多好处
  据报道,利用深空机动进行轨道设计和轨道控制,不仅成功地增加了探测器携带的推进剂数量,而且实现了三个目标。
  首先,深空机动将一个较大的捕获速度增量分解为两个相对较小的速度增量,这有利于减少发动机的单一工作时间,保证发动机的可靠性。同时,深空机动的实施有利于3000 N发动机的标定,在此过程中可以校准3000 N发动机的推力和比冲,准确的标定参数可以更好地保证火星捕获的准确性。
  此外,通过深空机动,八院火星轨道开发组实现了探测器到达时间的优化,在捕获点获得了更好的光条件和通信条件,并使火影时间(探测器进入太阳遮挡的阴影区域)和探测捕获时通信盲区缩短。
  3亿公里的精密瞄准精度优于设计指标。
  在这次深空机动中,回旋处距离火星约300米,误差控制在200公里左右,相当于瞄准从北京到上海的直径约0.8米的目标,这很难想象。
  在飞行控制小组的不懈努力下,深空机动控制的实际精度优于设计指标。今后,工作人员将根据探测器的实际飞行状态,迭代优化中途修正策略,利用中途修正不断修正到达火星的轨道,确保探测器能按计划准确进入火星捕获走廊,被火星引力捕获进入环形火轨,并为登陆火星和随后的科学探索做好准备。
编辑:lihailan
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