發布日期：2022-05-18 點擊率：30
2021年11月8日，由航天科技集團八院抓總研制的“天問一號”探測器環繞器成功實施第五次近火制動，準確進入遙感使命軌道，開展火星全球遙感探測。
遙感環繞探測是火星探測的主要方式之一，也是行星探測開始階段的首選方式天問一號環繞器搭載了7臺有效載荷，用于火星科學探測，環繞器本次軌道控制的四臺120牛發動機工作近260秒，速度增量約78米/秒。至此，“天問一號”探測器歷經火星捕獲、兩器分離、著陸火星、巡視探測等關鍵階段后，到達了最終遙感探測任務階段。截至遙感軌道變軌前，“天問一號”火星環繞器環繞器在軌運行473天，地火距離3.84億千米，光行時21分20秒；火星車在火星表面工作174個火星日，累計行駛1253米，兩器狀態良好，各系統工況正常。
如何到達遙感軌道
“遙感軌道是一個近火點高度約260公里、遠火點高度約10000公里、傾角約87°的環火橢圓軌道，可實現對火星全球性和綜合性探測。”航天科技集團八院火星環繞器團隊負責人介紹。
自2021年2月10日完成火星捕獲后，“天問一號”成為我國首顆人造火星衛星。此后，歷經3次軌道調整，“天問一號”于2月24日到達周期為2個火星日的停泊軌道；在停泊軌道完成對著陸區成像探測后，5月15日，“天問一號”著陸巡視器與環繞器分離，成功著陸火星，隨后環繞器調整至中繼軌道；近日，完成對火星車4個多月的中繼任務后，環繞器在近火點實施變軌，順利調整至遙感軌道。
在遙感軌道，環繞器中分辨率相機、高分辨率相機、次表層探測雷達、礦物光譜分析儀、磁強計、離子與中性粒子分析儀、能量粒子分析儀等科學載荷，將獲取火星形貌與地質構造、表面物質成分與土壤類型分布、大氣電離層、火星空間環境等科學數據，重點關注隕石坑、火山、峽谷、干涸河床等典型地貌和地質單元，實施高分辨率探測。
遙感軌道與中繼軌道的區別
專家介紹，中繼軌道為每個火星日運行3圈的回歸軌道，每個火星日都會經過著陸點上空，可實現一個火星日內對火星車的近火和遠火兩次中繼通信。遙感軌道周期比中繼軌道短，每個火星日運行約3.47圈，并經過不同的星下點，以實現不同區域的探測。
進入遙感軌道后，環繞器載荷可在軌道高度低處實現對火星較高分辨率的觀測。利用軌道攝動（實際運行軌道偏離開普勒軌道的現象）引起的近火點漂移，環繞器可在遙感軌道實現對火星全球的覆蓋。“一般來說，近火點漂移的規律為從南到北再由北向南，約200天實現對火星一次全球覆蓋探測。”航天科技集團八院火星環繞器團隊負責人解釋道。
在天問一號飛向火星的過程中，環繞器GNC自帶一雙“火眼金睛”，在火星圖像從遙遠的點目標逐步變為近距離的面目標的過程中，探測器靠“長焦鏡頭”—光學導航敏感器遠距離敏感火星進行自主導航，而同時安裝了短焦可見光鏡頭和紅外鏡頭的紅外導航敏感器則是一只“廣角鏡”，可以在環火軌道上實現對火星的近距離成像、測量。早在天問一號一腳大力剎車進入停泊軌道后，紅外導航敏感器隨即開機，在近火點對火星表面進行了紅外和可見光雙波段成像，驗證了對火成像的關鍵光學參數。
在前期環繞器進行環火科學探測及著陸勘察的時間里，紅外導航敏感器已成功獲取了陰影區火星紅外圖像，進行了長波紅外對超低溫目標探測能力等多項技術驗證。科學考察階段，這雙“火眼金睛”將繼續一展拳腳，為我國后續深空探測任務的開展打下堅實基礎。
據悉，環繞器將在遙感使命軌道工作14個月，通過遙感探測，環繞器將獲取火星形貌與地質構造、表面物質成分與土壤類型分布、大氣電離層、火星空間環境等科學數據，重點關注隕石坑、火山、峽谷、干涸河床等典型地貌和地質單元，實施高分辨率探測。
截至11月8日，環繞器在軌運行473天，地火距離3.84億千米，光行時21分20秒；火星車在火星表面工作174個火星日，累計行駛1253米，兩器狀態良好，各系統工況正常。
航天科技集團八院火星環繞器團隊負責人透露，環繞器將在遙感使命軌道工作14個月。“通過遙感探測，環繞器將獲取火星全球地形地貌特征和典型地區的高精度形貌數據，探測火星土壤種類和全球分布，搜尋水冰信息，并同步開展火星地質構造成因和演化、土壤剖面分層結構等科學研究工作。”
文章來源： 新華社、北京日報客戶端
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