记者从国家航天局获悉,截至1月3日6时,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器已经在轨飞行163天,飞行里程突破4亿公里,距离地球约1.3亿公里,距离火星约830万公里。探测器姿态稳定,按计划将在一个多月后实施近火制动,进入环火轨道,准备着陆火星。“天问一号”任务是我国独立开展行星际探测的第一步,将通过一次发射实现对火星的“绕、着、巡”,即火星环绕、火星着陆、火面巡视。“天问一号”探测器总重约5吨,由环绕器和着陆巡视器组成,着陆巡视器主要包括进入舱和火星车。目前,环绕器已完成第三次在轨自检,各系统工作正常。
“天问一号”究竟要飞多远?
自2020年7月23日发射以来,“天问一号”已成功完成地月合照、探测器“自拍”、三次中途修正、一次深空机动、载荷自检等工作,目前已飞行里程突破4亿公里,距离地球接近1.3亿公里,距离火星约830万公里。这些数据究竟有什么区别,都是如何计算的?要想抵达火星,“天问一号”究竟又要飞多远呢?
据悉,探测器从地球出发后,是以一个“弧线”的轨道追逐火星。而在追逐过程中,地球和火星也都在绕着太阳运动。因此,探测器飞行的里程一定比它与地球间的距离更远。
航天科技集团五院、“天问一号”探测器副总指挥李振才介绍:“天问一号”的飞行里程,目前是每秒钟飞23公里,一天算下来基本上200万公里。相对地球现在是21公里(每秒)左右,每天算下来应该是180万公里。相对于火星现在每天是以20万公里的里程奔向火星。
不过,报道中最早时候说探测器以每天三四十万公里的速度远离地球。对此,李振才表示:“是因为随着脱离日心引力的影响,它飞的速度会越来越快。目前基本上稳定在22公里左右(每秒)。”
火星与地球间距离呈周期性变化,最近时约5000万公里,最远时可达4亿多公里。据了解,当“天问一号”探测器抵达火星附近时,距离地球约1.9亿公里。总的飞行里程将达到4.7亿公里。
关键“刹车”有序准备中
后续,“天问一号”还将进行数次轨道修正。据了解,在今年2月10日左右,“天问一号”就将进行关键的“刹车”制动进入环火轨道,也就是临近火星后减速,被火星捕获,成为一颗火星卫星,为火星着陆做准备。目前,研制团队也正在紧张有序地开展各项准备工作。
不久前,嫦娥五号探测器在抵达月球后进行了一次“刹车”,完成了近月制动;而相对于探月任务,“天问一号”探测器的近火制动则要困难得多。机会仍旧只有一次,但是由于距离太远,通信时延超过了10分钟,因此地面不能做任何实时地控制和干预。
对此,李振才介绍:“发动机开机指令是我们作为程控(程序控制)已经固化在程序里面了,全靠程序自主地开展。捕获时候(时延)是10.9分钟,这是没法进行地面干预。也就是说,我们以往会听到飞控团队下达‘发动机开机’的指令,而这一次,探测器将自己判断并自动执行开机,地面团队只能在近一个小时后根据遥测数据得知最终的‘刹车’完成情况。”
李振才表示,目前计划是在1月24日把所有的指令计划以及与北京航天飞行控制中心的协同演练都要做完。“我们可能再实施一个第四次奔火过程的中途修正,目标是为了获得捕获点的相关轨道参数,为精准捕获做准备。”
此外,为了更好地开展火星捕获后的环绕探测任务,研制团队已经完成了多项科学载荷的自检工作。
据介绍,火星车的巡视探测任务到8月底算完成了。李振才解释道:“目前火星车设计寿命92天,按照目前的落火时间,就在8月底。正常火星探测任务结束以后,就会交给长期管理,但是可能会根据工程总体的要求,进行拓展任务。”综合新华社、央视报道