8月2日，由中國航天科技集團(tuán)有限公司研制（以下簡稱“航天科技集團(tuán)”）的“天問一號”火星探測器成功實(shí)施了地火轉(zhuǎn)移軌道首次中途修正。

為什么要進(jìn)行中途修正？專家介紹，在地火轉(zhuǎn)移軌道飛行過程中，探測器會受到入軌偏差、控制精度偏差等因素影響。由于探測器長時(shí)間處于無動(dòng)力飛行，微小的位置速度誤差會逐漸累積和放大。因此，執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí)，科研人員需要根據(jù)測控系統(tǒng)測定的探測器實(shí)際飛行軌道與設(shè)計(jì)軌道之間的偏差，完成對應(yīng)的探測器姿態(tài)和軌道控制，確保探測器始終飛行在預(yù)定的軌道上。中途軌道修正的關(guān)鍵在于修正時(shí)機(jī)的選擇以及每次修正的實(shí)施精度。

航天科技集團(tuán)專家介紹：“現(xiàn)在很多汽車都具有車道保持功能，如果車偏離了自己的車道，就會自動(dòng)修正方向，讓車回到原本的車道上來?；鹦翘綔y器的軌道修正與之類似，但不同的是火星探測器要修正的不僅僅是飛行方向，還有飛行速度等多個(gè)變量。而在茫茫太空，探測器也沒有道路標(biāo)線作為參照物，因此難度很大?！?/p>

此前，由航天科技集團(tuán)研制的長征五號運(yùn)載火箭精準(zhǔn)地將火星探測器送入了預(yù)定軌道，使得這次軌道控制的主要目標(biāo)不再是入軌精度修正，而是要完成軌道控制3000N主發(fā)動(dòng)機(jī)的第一次工作和在軌標(biāo)定，此后還將根據(jù)探測器實(shí)際飛行狀態(tài)，利用中途修正對發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和方向等持續(xù)標(biāo)定，迭代優(yōu)化中途修正策略，最終保證探測器能夠準(zhǔn)確地進(jìn)入火星捕獲走廊。

值得一提的是，此次探測器上攜帶的由航天科技集團(tuán)研制的3000N軌控發(fā)動(dòng)機(jī)是首次太空點(diǎn)火工作，驗(yàn)證了發(fā)動(dòng)機(jī)在軌的實(shí)際性能。航天科技集團(tuán)專家說：“3000N軌控發(fā)動(dòng)機(jī)主要承擔(dān)著三項(xiàng)任務(wù)，一是太陽系‘三環(huán)’轉(zhuǎn)移到‘四環(huán)’過程中的姿態(tài)修正，二是‘四環(huán)’上的‘剎車制動(dòng)’，三是火星附近的軌道調(diào)整。”目前，“天問一號”探測器正在以每天約30萬公里的速度遠(yuǎn)離地球，信息傳輸延遲逐漸增大，加之太空環(huán)境復(fù)雜陌生，使得“天問一號”探測器的飛行軌道計(jì)算與以往任務(wù)相比，需要考慮更多、更復(fù)雜的要素。后續(xù)，“天問一號”探測器還將經(jīng)歷深空機(jī)動(dòng)和數(shù)次中途修正，奔火飛行6個(gè)多月后抵達(dá)火星附近，通過制動(dòng)被火星引力捕獲進(jìn)入環(huán)火軌道，開展著陸火星的準(zhǔn)備和科學(xué)探測等工作。

“天問一號”任務(wù)進(jìn)展

2020年7月17日

長征五號遙四運(yùn)載火箭托舉“天問一號”探測器垂直轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)。

2020年7月23日

長五遙四火箭成功發(fā)射“天問一號”探測器。

2020年7月27日至28日

“天問一號”探測器在飛離地球約120萬公里處回望地球，利用光學(xué)導(dǎo)航敏感器對地球、月球成像，獲取了地月合影。其后，探測器脫離地球引力影響范圍，進(jìn)入行星際轉(zhuǎn)移軌道，飛離地球超過150萬公里。

2020年8月2日

“天問一號”探測器完成第一次軌道中途修正。這是3000N軌控發(fā)動(dòng)機(jī)首次太空點(diǎn)火工作，驗(yàn)證了發(fā)動(dòng)機(jī)在軌的實(shí)際性能。軌道修正前，探測器距離地球約300萬公里。