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来自亿万公里外的好消息！天问一号探测器进入火星轨道(2)

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2021-02-10 21:36:02  北京日报客户端

“天问一号”火星任务探测器模拟图

在高速奔火的路上，深空机动是“天问一号”需要掌握的漂移技巧。与中途修正相比，深空机动是控制量更大的轨控动作，使探测器通过一次大转弯、或者说大漂移，从地球的公转面进入到火星的公转面上，精确瞄准火星飞行。“从轨道设计的角度来说，深空机动主要是为了调整探测器绕日轨道的尺寸和倾角，从而使探测器飞行的轨道满足到达火星的需求。”轨道负责人周文艳研究员解释说。

精准刹车，抓住今年唯一的近火制动机会

在第四次中途修正后，“天问一号”探测器保持着平稳的飞行轨迹抵达火星附近。从地火转移轨道进入到环火轨道，需要通过近火制动来实现火星捕获。

“天问一号”需要准确识别通往火星的高速“路标”，并“刹车”慢行，在通往环火轨道的“匝道”上谨慎行驶。“对于轨道设计来说，近火制动这脚‘刹车’力道大小极为考究，踩得太轻，就会飞离火星；踩得太重，又会对后面的飞行时序产生巨大影响。”轨道主管设计师高珊说。

在完成第四次中途修正后，“天问一号”进入到了合适的窗口期，它必须精准地踩下“刹车”，即通过近火制动实现火星捕获，一步到位迈入预定环火轨道。对于“天问一号”来说，近火制动只有一次机会，因为下一次合适的窗口期是在2033年。

另一个巨大挑战的是通信延时，由于探测器距离地球太过遥远，即将踏入环火轨道的“天问一号”与地球的通信延迟超过了10分钟，这意味着无法对火星捕获情况进行实时监控，快速应对。面对这样一段“视觉盲区”，轨道设计团队协同控制系统分析了近千种故障工况，确定了关键参数及阈值，保证火星探测器在地面无法实时控制的情况下，对可能发生的情况进行恰当的判断和反应。

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