2022年1月1日,國家航天局發布了航天科技集團五院抓總研制的天問一號探測器回傳的最新圖像,從多個角度展示了環繞器和祝融號火星車的工作狀態。五院火星探測器系統總設計師孫澤洲接受央視新聞采訪,為大家介紹天問一號火星探測最新進展。
▲環繞器與火星合影
▲環繞器局部特寫
▲火星北極冰蓋
▲“祝融號”火星車拍攝火面地貌
南北極“漂移” 完成火星全球遙感探測
目前,環繞器處在一個橢圓形軌道當中,這樣一來,只有在到達近火點時候才能獲得最好的觀測效果,所以環繞器采用了“漂移”的方式來進行全球探測。
形象地說,“漂移”就是指環繞器在火星的南極和北極之間移動。盡管環繞器的軌道位置和高度不變,但在火星自轉的作用力下,環繞器每繞一圈它的位置就會移動一些,這樣一來通過長時間的環繞飛行就能夠得到火星全球遙感數據。
孫澤洲表示,繞火星一圈大概就是7個小時左右的時間。在近火點,距離火星比較近,遙感、探測的能力就可以更高,光學的分辨率可以進一步提高,所以就利用這樣一個近火的漂移,然后用時間來換取我們對于火星全球的近距離的遙感。
除了全球遙感探測,環繞器還承擔著祝融號火星車的中繼通信任務。所以,在環繞器飛行的過程中,它需要通過不斷地調整姿態,來滿足不同任務需求。
孫澤洲表示,我們要遙感的時候,環繞器的載荷那一面要對火星進行定向,同時太陽翼還要對太陽定向,天線還要對地定向。在中繼的時候,我們還要調整成中繼通信的姿態,所以在飛行過程中環繞器任務還是比較繁重的。
多項設計 確保獲取數據真實可靠
現在環繞器所攜帶的科學載荷正在源源不斷地獲取數據,而為了保證任務的順利進行,研制人員對于這些設備進行了特別設計,從而確保獲取的探測數據更有效。
孫澤洲解釋道,因為載荷的探測種類很多,它探測的要素也不同,所以它受到影響的因素也不同,所以我們要針對這些不同的因素,不同敏感的特性,要針對性地來進行設計和保證。
在環繞器局部特寫圖像中,可以看到環繞器上方有一根伸出來的桿,叫做磁強計伸桿,它的作用就是將磁強計盡量遠離環繞器,從而降低環繞器自身產生的磁場對于設備的干擾。
孫澤洲表示,太陽光伏作用從太陽能轉成電能,電能要輸送到我們探測器內,電流的流動,就會產生一定的電磁感應效應,相對探測的底噪就很大。
對火星的探測是一項極其精細的工作,太空中的各種因素都會對探測結果產生影響。當環繞器上的光學設備受到太陽直射光和反射光的干擾,會導致圖像模糊,影響數據準確性。所以在設計之初,研制人員就對環繞器的材料,以及遮光設計都做了充分考慮。
祝融號火星車步履穩健 明年可能遇到挑戰
除了環繞器,正在火星表面進行巡視探測的祝融號火星車,也在不斷回傳探測數據。目前火星車已經累計行駛超過1400米,正繼續向著陸點南側行進。
按照計劃,祝融號火星車的任務是90個火星日的巡視探測。而現在,祝融號已經在火星表面工作了7個月,正在超期服役。
孫澤洲表示,狀態好得益于兩個方面,一方面是自身的設備狀態很好,另一方面火星天氣這一段時間也很好,沒有明顯的沙塵。所以在這樣一個條件下,祝融號火星車也可以比較高效地來開展在火星表面的巡視探測任務,也獲得了大量的科學探測數據。
目前火星正處在夏季,天氣晴好,沒有明顯的極端天氣,這為祝融號火星車繼續行駛創造了很好的條件。但明年年底,火星即將進入冬季,復雜的天氣條件和逐漸減少的光照將給火星車繼續行駛帶來挑戰。
孫澤洲表示,火星冬天的溫度也會更低一些,太陽入射角也逐漸降低了,更多的是極端的天氣,相當于暗無天日,太陽能基本上不能夠產生電能了,這種情況對我們來講是很嚴峻的挑戰。
天問一號重大節點回顧
2020年7月23日
▲天問一號在文昌航天發射場由長征五號遙四運載火箭發射升空,成功進入預定軌道,邁出中國行星探測的第一步。
2020年7月28日
▲天問一號在飛離地球120萬千米處回望地球,獲取了地月合影。
2021年2月10日
▲天問一號進行近火制動,成功被火星捕獲,進入環火軌道。
2021年5月15日
▲天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區,中國首次火星探測任務著陸火星取得圓滿成功,中共中央、國務院、中央軍委致電祝賀。
2021年5月22日
▲5月22日,“祝融號”火星車安全駛離著陸平臺,到達火星表面,開始巡視探測。
2021年6月11日
▲天問一號首批科學影像圖發布,標志我國首次火星探測任務取得圓滿成功。
2021年8月15日
▲8月15日,“祝融號”火星車在火星表面運行90個火星日(約92個地球日),圓滿完成既定巡視探測任務目標,各項狀態良好,繼續開展探測任務。
2021年9月下旬至10月中旬
▲天問一號處于日凌階段,進入自主運行模式,暫停科學探測工作。
2021年11月
▲天問一號安全度過首次日凌,繼續開展科學探測。