中国产业新闻网
全方位报道中国产业经济新闻资讯
分享微信微博APP
首页 > 高端访谈 > 正文

中国首次火星探测任务完成深空机动

来源:中国产业新闻网 编辑:金子 2020-10-14 14:39:21

  10月9日,在中国首次火星探测任务飞行控制小组的努力下,田文一号成功完成了深空机动。此时,探测器的飞行轨道就变成了一条可以被火星精确捕获并与火星精确相交的轨道。在深空机动之前,“田文一号”已经飞行了78天以上,距离地球2900多万公里。目前,探测器系统状况良好。对于中国的第一次火星探测任务来说,这次深空机动意义重大。

  什么是深空机动?跟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机动。中国航天科工集团第八研究院火星恩西克勒团队的专家告诉记者,通过深空机动可以改变探测器原来的飞行速度和方向,使其变轨后沿轨道成功飞向火星。

  专家认为,深空机动的实施是运载火箭轨道轨迹和地面火力转移轨道联合优化的结果,可以增强载体的发射能力,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。

  此前,“田文一号”已经完成了两次轨道修正。专家表示,与常规的速度增量小、发动机运转时间短的中途修正不同,深空机动时,探测器由发射入轨的逃逸转移轨道改为精确到达火星的轨道,速度增量大,发动机工作时间长,对探测器的控制和推进系统提出了极高的要求。

  如何实现深空机动?

  深空机动任务的执行要求飞行控制小组根据预定到达火星的时间、轨道参数和实时测控定轨参数制定深空机动变轨策略,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准确相交的轨道上。

  “‘JIU一号’在运行,地球在运行,火星在运行。目前,“田文一号”距离地球已经超过2900万公里,我们之间的时间延迟也比较大,所以很多动作都要提前设计,由探测器自己完成,难度大,挑战性大。"中国第一次火星探测任务——田文一号的副指挥官张玉华说。

  为了完成对地面TT&C的精确定轨和对探测器的精确自主定轨控制,此次深空机动中对地探测器的定轨任务由中国深空TT&C站和天文台共同完成,准确保证了探测器的精确定轨要求。为了精确自主地控制轨道,火星探测器(MarsEncircler)配备了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。

  深空机动对于火星探测有很多优势。

  据报道,利用深空机动进行轨道设计和控制,不仅成功地提高了探测器的推进剂运载能力,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,有利于减少发动机的单次工作时间,保证发动机的可靠性。同时,深空机动的实施有利于3000N发动机的标定,3000N发动机的推力和比冲可以在此过程中进行标定,而精确的发动机标定参数可以更好的保证火星捕获的精度。

  此外,通过深空机动,第八科学院火星恩西克勒发展团队对探测器的到达时间进行了优化,可以在捕获点获得更有利的光照条件和通信条件,也使得探测器经历火焰阴影(探测器进入阳光被火星遮挡的阴影区域)和通信盲区的时间更短。

  精确瞄准3亿公里距离的精度优于设计指标。

  在这次深空机动中,轨道器距离目标火星位置约3亿公里,误差控制在200公里左右,相当于瞄准北京到上海直径约0.8米的目标,难度可想而知。

  经过飞行控制团队的不懈努力,这种深空机动控制的实际精度优于设计指标。后续工作中,工作人员会根据探测器的实际飞行状态迭代优化中途修正策略,利用中途修正不断精确修正到火星的轨道,以保证探测器能够按计划准确进入火星捕获走廊,被火星引力捕获并进入环火轨道,为登陆火星和后续科学探索做准备。

责任编辑:金子
相关新闻


本网站所转载信息,不代表本网观点,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

未经授权禁止转载、摘编、复制及建立镜像,违者将依法追究法律责任。

中国产业新闻网 © 版权所有2018-2022