环绕器 “天问一号”着陆火星背后( 二 )
“我们设计了一种通讯链路中断后的自主恢复策略。一旦发生通讯链路中断，探测器就会‘原地打转’，并在这一过程中，使天线扫到地球，进而恢复通讯链路。这一过程也是环绕器自主实现。”软件设计师周誌元介绍道。
4 降落伞有何不同？
开伞条件比较特殊
“天问一号”采用目前国际上普遍使用的伞降减速方式，为安全着陆火星进一步减速。但在火星降落伞系统的设计、校核、仿真分析和试验验证方面，和其他国家还有诸多不同。
“天问一号”降落伞首次采用锯齿形盘缝带伞，匹配国内最大的航天器火工装置弹伞筒，创新了伞绳插接工艺，深化了降落伞充气过程及物伞系统动力学仿真，基于我国的条件开展了降落伞高空开伞试验、直升机投放强度试验等充分的试验验证，在试验方法和技术上航天科技集团五院508所也联合国内合作伙伴完全自主完成，拥有完全自主的知识产权。
“天问一号”采用一顶主降落伞、一次性充气展开减速的方案。降落伞是锯齿形盘缝带伞，伞的顶部是盘，接着有一圈缝，下面是带，带的尾部做成了锯齿形，有利于承力和确保稳定性。“天问一号”着陆巡视器进入火星大气后在自身的气动外形下减速，降落伞打开后又将其进一步减速到约95m/s，之后着陆巡视器进入悬停避障段。
火星降落伞的开伞条件比较特殊，主要体现在超声速、低密度、低动压开伞。针对火星降落伞的特殊开伞条件，在伞的设计研制中，508所在从伞型的选择、设计参数的选取、材料的选用、局部结构的改进等方面，都采取了相应的特殊性措施。充分借鉴以往探空火箭相同伞型的经验，以及国外火星探测降落伞的成果，对盘缝带伞的设计参数进行了优化，首次使用了一些新研的特纺材料，并在伞绳连接等环节首次使用了插接工艺，相比缝纫工艺连接强度显著改善。
■ 背景
“天问一号”着陆火星之旅
我国首次火星探测任务于2016年正式批复立项，计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视，对火星进行全球性、综合性的环绕探测，在火星表面开展区域巡视探测。“天问一号”探测器由环绕器和着陆巡视器组成，着陆巡视器包括“祝融号”火星车及进入舱。探测器自2020年7月23日成功发射以来，在地火转移阶段完成了1次深空机动和4次中途修正，于2月10日，成功实施火星捕获，进入大椭圆环火轨道，成为我国第一颗人造火星卫星。
任务实施过程中，中国国家航天局与欧空局、阿根廷、法国、奥地利等国际航天组织和国家航天机构开展了有关项目合作。
火星探测风险高、难度大，探测任务面临行星际空间环境、火星稀薄大气、火面地形地貌等挑战，同时受远距离、长时延的影响，着陆阶段存在环境不确定、着陆程序复杂、地面无法干预等难点。“天问一号”任务突破了第二宇宙速度发射、行星际飞行及测控通信、地外行星软着陆等关键技术，实现了我国首次地外行星着陆，是中国航天事业发展中又一具有重大意义的里程碑。
●2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，开启火星探测之旅。
●2020年8月2日7时整，“天问一号”探测器顺利完成第一次轨道中途修正，继续飞向火星。
●2020年8月28日10时08分，“天问一号”探测器累计飞行里程达到1亿千米。
●2020年9月20日23时，“天问一号”探测器顺利完成第二次轨道中途修正。
●2020年10月9日23时，“天问一号”探测器，顺利完成深空机动。“天问一号”探测器的飞行轨道变为能够准确被火星捕获的、与火星精确相交的轨道。
●2020年10月28日22时，“天问一号”探测器完成第三次轨道中途修正。
●2021年2月5日，国家航天局公布“天问一号”在距离火星约220万公里处获取的首幅火星图像。当日20时，“天问一号”探测器发动机点火工作，顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正。
●2021年2月10日19时52分，“天问一号”探测器成功进入火星轨道。
●2021年3月26日，国家航天局发布2幅由“天问一号”探测器拍摄的南、北半球火星侧身影像。
●2021年5月15日，“天问一号”着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。
新京报采访人员 李玉坤
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