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观察:天问一号探测器完成第二次轨道中途修正

观察者网 2020-09-21 12:16:49

微信公众号“中国探月工程”9月21日消息,2020年9月20日23时,在我国首次火星探测任务飞行控制团队操作下,天问一号探测器4台120N发动机同时点火工作20秒,顺利完成第二次轨道中途修正,并在轨验证了120N发动机实际性能。

天问一号探测器完成第二次轨道中途修正天问一号探测器完成第二次轨道中途修正

截至目前,天问一号已在轨飞行60天,距离地球约1900万千米,飞行里程约1.6亿千米,探测器各系统状态良好,地面测控通信各中心和台站跟踪正常。

中途修正是指在探测器飞行过程中,对各种原因导致的轨道偏离进行修正,使探测器更贴近理论轨道飞行。天问一号发射入轨和第一次中途修正的精度很高,本次修正量很小。

国家国防科技工业局“中国的航天”微信公众号同日发文,介绍天问一号要轨道修正和深空机动的原因:

我们知道,火星虽是地球的邻居,与地球之间的距离却在5500万到4亿千米之间不断变化,这远远超过了地月之间38万千米的平均距离。在选择火星探测窗口时,需要利用地球和火星每次靠近的机会,提前几个月发射,这种机会每隔约26个月才会出现。

天问一号探测器完成第二次轨道中途修正

2000-2022年地球和火星距离变化,各探测任务在太空中飞行的时间区间

探测器的奔火之旅,轨道按照探测窗口不同,可能长达5-7亿千米,耗时6-11个月不等。距离和时间带来了一个巨大的挑战:由于实际飞行情况极其复杂,理论轨道是不可能完全实现的,必须通过轨道修正和深空机动去尽量逼近。

火箭入轨精度

火星探测器结构复杂、飞行距离远、重量较大,对火箭要求很高。例如“天问一号”要一次完成“绕、着、巡”三大工程目标,它需要中国现役运载能力最强的“长征五号”运载火箭发射。

天问一号探测器完成第二次轨道中途修正

长征五号发射“天问一号”的壮观场景

火箭推力强劲,往往设计成多级,每级数台发动机同时工作,最后一级甚至需要多次滑行和点火,最终才是星箭分离,整个过程随时都可能会带来微小偏差。因此,完美的入轨位置从来都只是理论值,人类目前任何一款火箭都无法达到。

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