巡视器 “祝融号”火星车即将驶出 即将实施两器互拍

“天问?号”探测器于昨天成功软着陆?星表?。目前,祝融号火星车正在进行“体检”,“体检”合格后,5月22日,它将会驶离着陆平台,开展巡视探测等?作。预计于5月28日,巡视器与着陆器还将进行两器互拍。届时,我们就能看到来自火星的壮美景观和五星红旗闪耀火星了。
巡视器 “祝融号”火星车即将驶出 即将实施两器互拍
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火星留下中国足迹
天问一号发射前,航天科技集团五院天问一号探测器系统总设计师孙泽洲和团队在文昌发射场呆了整整4个月,一直到发射之后才回来。在新疆,他们寻找模拟火星环境的沙漠,做了一个月的测试;在内蒙古,他们在空旷的草原做空投试验;在河北,他们也待了两个多月,测试探测器的避障等能力。尤其在新疆,那里风沙很大,有时,孙泽洲被风沙吹得灰头土脸。而天问一号着陆前这两个月,他一天也没休息,一直在梳理整个着陆的各个环节中可能存在的状况,确保不出现漏项。
天问一号已经是孙泽洲作为总设计师设计的第三个深空探测器。此前,嫦娥三号和嫦娥四号也都是孙泽洲与团队的成果。孙泽洲的这种“拉满弓”的状态,从2004年嫦娥工程立项就开始了。也是从那年开始,中国航天正式进入探月时代。而我国的月球车,正是他操刀设计的。
在得知天问一号成功着陆火星后,孙泽洲和探测器系统总指挥赫荣伟也紧紧拥抱在一起。他表示,与月球探测任务相比,火星探测不仅要面临最远 4 亿公里的遥远距离,而且火星环境与地球环境有较大差异且不确定,此外,我们没有火星大气模拟实测手段,也没有经过飞行验证后的数据,火星大气稀薄受季节、夜昼、火星风暴等影响非常不稳定;火星表面地形复杂,遍布岩石、斜坡、沟壑等障碍物;火星尘暴较地球更为严重。这些因素给着陆火星带来了极大难题,安全着陆风险非常高。要想平安稳定地降落到火星表面,首当其冲的问题就是让高速奔驰的“天问一号”减速。超音速降落伞是减速技术中难度最大的一个环节,天问一号在使用降落伞时要保证在超音速、低密度、低动压下打开,而这个过程存在开伞困难、开伞不稳定等问题。“每个环节都必须确保精准无误,差一秒都可能造成整个任务的失败。”孙泽洲说。为此,早在 EDL前,“天问一号”在火星停泊轨道上就对着陆区进行了详查预探测,获取了大量的着陆区地形地貌的数据,并对火星尘暴发生的概率进行了评估;同时,火星探测器继承了嫦娥三号、四号、五号成熟的悬停、避障技术,以确保安全着陆。这一次,我们还在国际上首次采用了基于配平翼的弹道-升力式进入方案,以降低火星大气参数不确定性带来的风险,提高适应能力。
孙泽州介绍说,天问一号火星探测器从火星大气层外缘通过软着陆的方式降落到火星表面,整个着陆过程步步惊心,技术十分复杂,大致分为以下几个步骤:先是探测器瞄准进入火星大气层的一个狭窄的进入走廊,接着气动减速,然后火星专用降落伞展开;待降落伞完成使命后,探测器抛掉大底和背罩,露出着陆平台和火星车;大推力发机动开始工作,探测器观察地面,寻找最安全的具体着陆地点;最后四条着陆腿稳稳降落在火星表面。整个过程,短暂又复杂,地面完全没有干预的机会,完全靠“天问一号”自主决定各个动作执行的时机。
孙泽洲说,我们现在探测火星的经验,很大程度上是在探月的基础上积累的,探月为我们的行星探测打下了很好的基础,这次敢于一次任务同时实现“绕、着、巡”就是因为之前我们在月球着陆时打下的技术基础,这些技术可以服务于探测器登陆火星一些问题的解决。但从38万公里到4亿公里,这个难度级数不是在一个档次的。并且,火星的大气由于季节的变化,存在很大的不确定性。“深空探测,第一次总是有困难的,但随着我们走的次数越多,越来越远,我们留在太空中的这些航天器,他们不仅完成他们的航天任务,他们还可以为后续任务提供中继支持、遥感数据支持等。”如今,天问一号成功登陆火星后,我国第一辆火星车即将闪亮登场。让我们期待“祝融”的精彩表演。
9分钟内速度从2万千?/小时降?到0米/时
航天科技集团五院总体设计部?星探测器总体主任设计师王闯告诉采访人员,被?星成功捕获以后,天问?号经过?个?的充分准备终于开启了第?阶段任务——“着陆”。?星的北半球多平原,南半球多?地,因此此次?星软着陆的地点就选择在?星北半球的乌托邦平原的南部。整个降落过程?致分为进?——减速——软着陆三步,简称为 EDL(Entry,Descent,Landing)。天问?号在进?火星??层以后?先借助?星??,进??动减速,这个过程它克服了?温和姿态偏差。?动减速完成后,“天问?号”的下降速度也减掉了 90 % 左右。紧接着“天问?号”打开降落伞进?伞系减速,当速度降? 100米/秒时,天问?号通过反推发动机进?减速,由??减速阶段进?动?减速阶段。在距离?星表? 100 ?时,天问?号进?悬停阶段,完成精避障和缓速下降后,着陆巡视器在缓冲机构的保护下,抵达?星表?。

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