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      深空機(jī)動“四大看點”

      2021-01-10 00:29:07
      科教導(dǎo)刊 2021年15期
      關(guān)鍵詞:變軌機(jī)動增量

      看點一:深空機(jī)動與軌道中途修正區(qū)別在哪?

      中國航天科技集團(tuán)八院火星環(huán)繞器團(tuán)隊介紹,通過深空機(jī)動,可以改變探測器原有的飛行速度和方向,使其能夠沿著變軌后的軌道順利飛行至火星。

      專家表示,與速度增量較小、發(fā)動機(jī)工作較短的常規(guī)中途修正不同,深空機(jī)動過程中,探測器由發(fā)射入軌的逃逸轉(zhuǎn)移軌道變軌為精確到達(dá)火星的軌道,速度增量大,發(fā)動機(jī)工作時間長,因而對探測器控制和推進(jìn)系統(tǒng)提出了極高的要求。

      看點二:為什么要進(jìn)行深空機(jī)動?

      專家介紹,通過使用深空機(jī)動進(jìn)行軌道設(shè)計和軌道控制,不但成功增加了探測器的推進(jìn)劑攜帶量,還能夠?qū)⒁粋€大的捕獲速度增量分解為兩次相對較小的速度增量,有利于減少發(fā)動機(jī)單次工作時間,保證發(fā)動機(jī)工作的可靠性。

      同時,深空機(jī)動的實施有利于3000N發(fā)動機(jī)的標(biāo)定,過程中可對3000N大發(fā)動機(jī)進(jìn)行推力和比沖標(biāo)定,而精確的發(fā)動機(jī)標(biāo)定參數(shù)可以更好地確保火星捕獲的精度。

      此外,通過深空機(jī)動,火星環(huán)繞器研制團(tuán)隊實現(xiàn)了對探測器到達(dá)時間的優(yōu)化,能夠得到更加有利的捕獲點處的光照條件和通信條件,也使捕獲時探測器經(jīng)歷的火影時間(探測器進(jìn)入太陽光被火星遮擋的陰影區(qū))和通信盲區(qū)時間更短。

      看點三:深空機(jī)動如何實現(xiàn)?

      國家航天局探月與航天工程中心深空探測總體部部長耿言介紹,此次深空機(jī)動需要根據(jù)預(yù)定到達(dá)火星時間、軌道參數(shù)與即時測控定軌參數(shù)制定深空機(jī)動變軌策略,完成對應(yīng)的探測器姿態(tài)和軌道控制,確保探測器在深空機(jī)動后處于與火星精確相交的軌道上。

      本次深空機(jī)動中,地面對探測器的定軌任務(wù)由我國深空測控站和天文臺共同完成,準(zhǔn)確保證了探測器變軌的精密定軌需求。

      為了能夠精確自主控制軌道,火星環(huán)繞器裝備了高精度陀螺、加速度計以及具備故障識別與自主處理能力的器上計算機(jī),充分保證了軌控的精度和可靠性。

      看點四:3億千米外的精確“瞄準(zhǔn)”

      本次深空機(jī)動中,環(huán)繞器瞄準(zhǔn)的制動捕獲時火星的位置距離環(huán)繞器約3億千米遠(yuǎn),誤差控制約200千米,相當(dāng)于北京到上海約1200千米距離中瞄準(zhǔn)一個直徑約0.8米的目標(biāo),其難度可想而知。

      (來源:人民網(wǎng)制圖:李貴良)

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