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“天问一号”为何“失联”一个月?揭秘火星探测器的“太空假期”

来源: 南方日报网络版     时间: 2021-10-27 01:01:13
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  上海10月22日电 (郑莹莹 马帅莎 郭超凯)据中国国家航天局22日发布的消息 ,“天问一号”日前安全度过首次日凌,探测器与地球之间的测控通信恢复正常。

  “天问一号”为何“失联”一个月?中国航天科技集团八院天问一号火星环绕器副总指挥褚英志详解如下:

“天问一号”日凌效果图 中国航天科技集团八院 摄“天问一号”日凌效果图 中国航天科技集团八院供图

  何为日凌?

  中国于2020年7月23日开启首次自主火星探测任务,发射天问一号火星探测器,该探测器由火星环绕器和着陆巡视器组成。

  根据天体运动规律,火星 、地球每隔26个月将会分列于太阳两侧,三个天体近似连成一线。2021年9月中旬至10月下旬便是这样一个时期,在火星工作的包含美国、欧洲 、印度的全部火星探测器在此期间都与地面失去联系,中国的“天问一号”也不例外 。

  褚英志解释,传统意义上的日凌,是针对通信卫星提出的。而在探测火星时,探测器是绕火星飞行的 ,从宏观上看,探测器的空间位置与火星重合。那么 ,当火星被太阳挡。蛘咚当惶艄馔耆兔坏氖焙  ,探测器自然也被太阳遮挡。

  2021年9月下旬至10月中旬,火星、地球运行至太阳的两侧 ,且三者近乎处于一条直线,出现日凌现象,由于受太阳电磁辐射干扰的影响,器地通信中断,天问一号环绕器和火星车转入安全模式,停止探测工作。

  “失联”期间“天问一号”干什么去了?

  “天问一号”目前与地球的距离约4亿公里,即使以光速飞行,我们也要20多分钟才能到达探测器的位置 。“天问一号”距离地球如此之遥远 ,我们对它的状态只能通过无线电信号得知。一旦无线电信号中断 ,地面就没法跟“天问一号”进行对话 ,也就无法指挥“祝融号”火星车进行科研探测。简而言之,它放假了!

  但虽有假期,“天问一号”还有“作业”。

  褚英志介绍,在日凌期间 ,地面对“天问一号”的状态一无所知 ,这对“天问一号”的自主控制能力提出了较高的要求 。首先,由于地面控制人员对探测器的在轨状态是有数据和经验积累的,因此在“失联”期间,探测器经历的外部环境条件是可预估的 。其次,探测器可针对可能出现的风险采取规避措施,并根据预估的环境条件,在进入日凌前对探测器的相关系统进行状态设置,将整个探测器状态调整至相对简单、可靠的“安全模式”。第三,探测器拥有自主管理能力 ,在日凌期间对器上系统进行定期检查,如果发现异常情况将按事先制定好的预案进行自主处置,保证探测器在出日凌后正常与地面建立通信链路。

  结束让地球人找不到的“宇宙假期”后,“天问一号”与地球之间的测控通信恢复正常,天问一号环绕器将于11月初进入遥感使命轨道 ,开展火星全球遥感探测,获取火星形貌与地质构造、表面物质成分与土壤类型分布  、大气电离层、火星空间环境等科学数据 ,同时兼顾火星车拓展任务阶段的中继通信。(完)

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