韓瑞敏
8月2日7時(shí)整,我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”探測(cè)器發(fā)動(dòng)機(jī)開機(jī)工作20秒,順利完成第一次軌道中途修正,繼續(xù)飛向火星。
為什么要進(jìn)行中途修正?國(guó)家航天局探月與航天工程中心深空探測(cè)總體部部長(zhǎng)耿言介紹,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。歷史上曾有多顆火星探測(cè)器因?yàn)檐壍绬栴}而沒有到達(dá)火星,蘇聯(lián)的多顆火星系列探測(cè)器、日本希望號(hào)火星探測(cè)器(因能源不夠無法修正軌道)都因軌道問題而沒有成功。
因此,執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí),科研人員需要根據(jù)測(cè)控系統(tǒng)測(cè)定的探測(cè)器實(shí)際飛行軌道與設(shè)計(jì)軌道之間的偏差,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。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。
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:“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?;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,探測(cè)器也沒有道路標(biāo)線作為參照物,因此難度很大。”
截至第一次軌道修正前,“天問一號(hào)”已飛行9天17個(gè)小時(shí),距離地球超過300萬公里,探測(cè)器各系統(tǒng)狀態(tài)良好。此次發(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。