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截至2023年2月10日，“天問(wèn)一號(hào)”環(huán)繞器已經(jīng)在火星工作整整兩年，獲取了大量的一手探測(cè)數(shù)據(jù)，取得了豐碩的科研成果。

目前，火星已迎來(lái)春分，環(huán)繞器正在持續(xù)開(kāi)展對(duì)火星多維度探測(cè)任務(wù)。

“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器包含“祝融號(hào)”火星車、進(jìn)入艙、環(huán)繞器等，在全世界首個(gè)通過(guò)一次任務(wù)實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”三大任務(wù)目標(biāo)。

【資料圖】

其中，環(huán)繞器配置高分辨率相機(jī)、中分辨率相機(jī)、次表層探測(cè)雷達(dá)等7臺(tái)科學(xué)有效載荷。

實(shí)施火星捕獲前，火星環(huán)繞器使用高分辨率相機(jī)拍攝了我國(guó)首幅火星影像。

著陸火星前，火星環(huán)繞器在為期約3個(gè)月的停泊飛行中，使用高分辨率相機(jī)、中分辨率相機(jī)、礦物光譜分析儀，獲取了包含預(yù)選著陸區(qū)優(yōu)于1米分辨率全色影像圖、寬域彩色中分辨率影像圖、多光譜信息。

著陸火星后，火星環(huán)繞器對(duì)真實(shí)落區(qū)、火星車巡視區(qū)域進(jìn)行成像探測(cè)，獲取了高分辨率影像。

進(jìn)入遙感使命軌道后，火星環(huán)繞器完成了火星全球遙感探測(cè)任務(wù)，獲取了覆蓋火星全球的中分辨率影像數(shù)據(jù)，科研人員目前正在基于此繪制國(guó)際先進(jìn)的高分辨率火星彩色全球影像圖。

在環(huán)火擴(kuò)展任務(wù)期間，火星環(huán)繞器還實(shí)施了火衛(wèi)一成像探測(cè)，獲取了中國(guó)的第一幅火衛(wèi)一圖像。

基于火星環(huán)繞器平臺(tái)的工程數(shù)據(jù)同樣取得了豐碩的成果。

2021年9月下旬至10月中旬，太陽(yáng)位于火星與地球之間，火星環(huán)繞器經(jīng)歷“日凌”期考驗(yàn)，與地球之間的無(wú)線電通信受到太陽(yáng)的干擾而失去聯(lián)系。

利用這次機(jī)會(huì)，在國(guó)家航天局支持下，中外科學(xué)家聯(lián)合，利用火星日凌期間的通信信號(hào)工程數(shù)據(jù)，獲得了太陽(yáng)臨日空間日冕等離子體拋射速度、冕流波等細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)、初生高速太陽(yáng)風(fēng)流等研究成果。

為了實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)器在太空中狀態(tài)的安全監(jiān)測(cè)，火星環(huán)繞器配置了工程測(cè)量分系統(tǒng)，包含固連遙測(cè)探頭、近距離遙測(cè)探頭等。

利用這些工程監(jiān)測(cè)探頭，火星環(huán)繞器完成了奔火過(guò)程中探測(cè)器全貌、火星捕獲過(guò)程、著陸火星階段著陸巡視器分離、環(huán)火飛行環(huán)繞器全貌等關(guān)鍵過(guò)程及狀態(tài)可視化監(jiān)測(cè)。

在圓滿完成“天問(wèn)一號(hào)”首次火星探測(cè)任務(wù)后，中國(guó)行星探測(cè)工程后續(xù)任務(wù)也在緊鑼密鼓地開(kāi)展，未來(lái)將實(shí)施小行星探測(cè)、火星采樣返回、木星系探測(cè)等任務(wù)。

2021年2月10日19時(shí)52分，“天問(wèn)一號(hào)”環(huán)繞器按照預(yù)設(shè)程序開(kāi)始實(shí)施火星制動(dòng)捕獲，3000N主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火15分鐘，20時(shí)07分左右探測(cè)器成功進(jìn)入環(huán)繞火星軌道，成為中國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”第一步“繞”的目標(biāo)。

國(guó)家航天局宣布環(huán)繞火星成功，我國(guó)攻克并掌握了以制導(dǎo)導(dǎo)航與控制(GNC)、測(cè)控、自主管理、環(huán)境適應(yīng)為代表的行星環(huán)繞探測(cè)能力。

火星捕獲是火星探測(cè)任務(wù)中技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)最高、最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，機(jī)會(huì)只有一次。

實(shí)施火星捕獲時(shí)，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器距離火星表面最近僅400公里，稍有偏差就會(huì)撞擊火星或飛離，同時(shí)距離地球1.92億公里，單向通信時(shí)延達(dá)10.7分鐘，地面無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控，只能依靠環(huán)繞器自主執(zhí)行捕獲策略。

為了確保制動(dòng)捕獲成功，航天科技（000901）集團(tuán)八院火星環(huán)繞器研制團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了器務(wù)自主管理器雙大腦、姿軌控計(jì)算機(jī)三核心、測(cè)控通信多通道切換策略、發(fā)動(dòng)機(jī)雙關(guān)機(jī)策略、3000N和120N發(fā)動(dòng)機(jī)兩重保險(xiǎn)等多項(xiàng)技術(shù)，極大地提升了系統(tǒng)的可靠性。

從2020年7月23日發(fā)射開(kāi)始，火星環(huán)繞器扮演了飛行器的角色，背負(fù)著陸巡視器，經(jīng)過(guò)深空機(jī)動(dòng)、四次軌道修正，202天飛行約4.5億公里，順利抵達(dá)火星。

2021年2月10日，火星環(huán)繞器到達(dá)火星，按照任務(wù)要求主要扮演通信器、探測(cè)器兩大角色。

2021年5月15日，火星環(huán)繞器將著陸巡視器準(zhǔn)確送入落火軌道、著陸巡視器成功著陸火星，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)首次地外行星著陸。

2021年5月22日，在火星環(huán)繞器的中繼支持下，“祝融號(hào)”火星車成功駛離著陸平臺(tái)，中國(guó)人的足跡首次踏足紅色星球，中國(guó)成為世界上第二個(gè)實(shí)現(xiàn)火星巡視的國(guó)家。

之后，火星環(huán)繞器為“祝融號(hào)”提供了近半年的中繼通信后，圓滿完成通信器的角色任務(wù)。

PS：“祝融號(hào)”火星車還在睡覺(jué)……