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巡视器 “祝融号”火星车即将驶出 即将实施两器互拍( 二 )


总的来说，整个过程天问?号在 9分钟内将约 2万千?/?时的速度降?到0 ?/时。值得?提的是，虽然此前我国已有?表着陆经验，但是此次天问?号?星软着陆任务更加艰难。一方面?星表?存在??（?星表???的密度是地球表???密度的 1%左右），因此?星比月球的环境更复杂；另????星离地球距离更加遥远，通信时延单程达到 20 分钟左右，因此整个着陆过程相距遥远的地球来不及做任何处置，只能靠天问?号主完成，经历“未知9分钟”，这9分钟也可以称为“黑色9分钟”。
“ 由于火星大气非常稀薄，进入火星时要求探测器的气动外形具备高效的减速性能，同时需要更轻量化的防热材料。”除了减速设计，火星进入方案的选择也至关重要，甚至可以说决定“生死”。因为，从开始踏上进入点的那一刻起，天问一号就迎来了此次探火旅程中最为凶险、最为惊心动魄的“恐怖 9 分钟”。目前，人类火星探测任务成功率仅有五成左右，大部分失败都是折戟在“进入/下降/着陆（简称 EDL）”这一阶段。“火星探测最大的难点就是 EDL，这个过程需要融合气动外形、降落伞、发动机、多级减速和着陆反冲等多项技术才能实施软着陆。
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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航天科技集团五院总体设计部?星巡视器总体主任设计师陈百超表示：“我国是?次实施?星探测任务，对火星的环境，特别是??，类似这些参数，我们没有??数据。所以相当于我们到了?个完全未知的?个环境，这种难度可想而知。”
“降轨、分离、升轨”三步曲步步惊心
这一次，火星环绕器由中国航天科技集团八院抓总研制。与美国“毅力号”到达火星直接着陆不同，我国天问一号采取先环绕再着陆的方式，主要原因是我国首次发射探测器去火星，对火星表面环境及地形不是很了解，需要先捕获进入环火轨道，在环火停泊轨道上对着陆区进行详查，确定着陆区情况后再进行着陆火星。
两器分离及着陆过程是什么样的？航天科技集团八院天问一号探测器副总指挥张玉花介绍说，天问一号火星探测器在周期为两个火星日的停泊轨道上运行，在到达近火点前约6小时，环绕器4台120N发动机点火约两分多钟，实施降轨机动，进入火星大气进入轨道，之后转为两器分离姿态，并执行两器分离动作。着陆巡视器和环绕器分离后，继续沿火星大气进入轨道飞行，分离后再经过3个多小时进入火星大气，依靠气动外形减速、降落伞减速、发动机减速、悬停避障，最终安全着陆在火星表面。环绕器则在分离半小时后进行升轨机动，返回停泊轨道。
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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两器分离及着陆过程风险点是什么？两器分离经过了“降轨、分离、升轨”三步曲，可谓步步惊心。降轨偏差过大，会影响着陆巡视器进入火星大气时进入角、经纬度等参数，最终影响着陆巡视器进入火星大气后的着陆过程，遇到此情况地面可以终止分离流程；分离有问题，探测器能够自主判断取消分离，继续携带着陆巡视器飞行，等待后续着陆机会；分离成功，但环绕器升轨近火点高度不够，会有进入火星大气坠毁的风险，探测器具备轨控故障自主处理能力，保证升轨过程可靠执行；着陆巡视器进入火星大气至着陆到火星表面，整个过程时间短动作多，全部依靠器上自主完成。
如何知道两器分离及着陆过程中信息？八院技术专家昨天介绍说，两器成功分离后，环绕器和着陆巡视器通过UHF中继通信设备进行信息交互，着陆巡视器将分离后及着陆过程中的遥测信息通过UHF中继通信发送给环绕器，环绕器使用大口径高增益天线对地转发这些重要遥测数据，再经过17分钟左右的无线电波远距离传输时间，地面就可以收到这些重要的着陆过程信息。
着陆之后后续工作有哪些？她说，着陆巡视器安全着陆后，进行桅杆、太阳翼、天线、车轮等机构的释放展开，火星车驶离着陆平台，行驶到火星表面开展巡视探测。环绕器在完成着陆过程的中继通信任务后，再在周期为两个火星日的停泊轨道上运行一圈，之后在近火点实施变轨机动，将轨道变为周期为三分之一个火星日的中继轨道，这样一个火星日内，环绕器可为火星车提供一次近火点中继通信和一次远火点中继通信，为后续的巡视探测任务提供指令上注和探测信息传输服务。
即将开启火星探险
成功着陆后，“绕”“落“巡”的串联任务终于进?到最后?步。着陆后，进?舱将着陆信息通过环绕器转发地?。进?舱和?星?先后完成坡道及太阳翼天线展开，?星?将在第?时间将成功展开的消息传回地?。?切准备就绪后，?星?将?主的驶离进?舱，抵达??，开始新的征程。

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