中国火星探秘天问一号探测器驶入停泊轨道

天问一号在飞向火星的时候,中途却进入了“停泊轨道”,这难道是乌龙事件吗,还是天问一号中途迷路了。“停泊轨道”其实是特殊的轨道,在离火星不远的地方,让天问一号先停下来,进行必要的检查和调整,以便更好地进入火星轨道和降落。这样的做法有两个好处,一是可以保证天问一号在进入火星轨道时,更加准确和稳定。二是可以避免在进入火星轨道时,因为速度过快而引发危险。

在年2月24日,中国的“天问一号”探测器,已经飞行了约7个月,飞行里程已经超过了4.5亿公里,成功进入了火星停泊轨道,进入火星轨道前,需要进行飞行姿态调整。不仅能让探测器更好地观测火星表面,还能保证探测器的稳定性。天问一号探测器,进入了火星的近火点千米、远火点5.9万千米、周期2个火星日的火星停泊轨道。天问一号,将在这条轨道稳定运行3个月左右。火星的轨道周期和地球不同,探测器需要在不同的轨道上运行。

在进入停泊轨道之前,探测器还需要经历多次近火制动,以降低速度并调整轨道,这个过程需要非常精准的计算和控制。地球和火星有一个共同点,那就是它们都有自己的停泊轨道。停泊轨道并不是航天器最终的飞行轨道,而是一个中间过渡轨道。除了地球和火星,其他星球都有自己的停泊轨道。停泊轨道的设计,非常考验航天工程师的智慧和技术。他们需要考虑轨道的高度、倾角、速度等多种因素,并结合任务需求进行优化设计。

地球自转的速度和方向,航天器的轨道和速度,气压和温度等因素。需要进行精密计算和调整,才能保证航天器的安全和准确。人类绝大部分的航天发射场,都位于北半球中低纬度区域,而地球赤道上空的静止轨道,则在纬度0度,高度千米。这两者之间存在着很大的差距,需要火箭和航天器进行多次调整才能进入理想轨道。对于载人航天交会对接任务更是如此。载人飞船需要立即与目标空间站对接,在发射窗口仅有1秒左右的时间。为了确保任务成功率,往往需要两天时间用于“停泊”,待最佳时机。

天问一号将一次性实现火星环绕、着陆和巡视三大工程目标,通过13台科学仪器对火星进行全方位科研。入轨火星后,须采取分步走的策略,必须依赖稳定运行的环绕器才能成功。天问一号,还将进行探测火星磁场、水和冰分布、岩石成分多项重大科学探测。年2月10日,“天问一号”已经完成了多项关键任务。它进入了低倾角大椭圆环火轨道。5天后,成功调整了轨道倾角,进入了能探测火星全球的高倾角椭圆环火轨道。轨道高度只有约公里,这是火星探测器进入停泊轨道的最低高度。

环绕器的7台载荷已经全部开机,包括中分辨率相机、高分辨率相机、光谱仪等,将对火星进行详细的地形地貌探测。距离火星仅千米左右,实现地球和火星之间的“零距离”通信。这次探测任务的目标,是对乌托邦平原南部低纬度预选着陆区域进行详细评估。环绕火星的探测器,将行一次轨道调整,和着陆器与巡视器组合体分离。航天人无法控制着陆过程,必须让着陆器全自主完成。也是“黑色七分钟”旅程的开始,这让着陆过程充满了挑战。




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