“天问一号”进入火星轨道

　　飞行里程约4.75亿公里，各系统状态良好，预计五六月择机登陆火星

　　天问一号

　　●构成：环绕器、着陆巡视器(包含着陆平台和火星车)

　　●重量：约5吨，着陆巡视器共1300公斤，其中火星车约240公斤

　　●高度：火星车更高1.85米

　　●工作时间：火星车计划工作90多天，环绕器计划运行一个火星年

　　●科学载荷：环绕器上7种，火星车上6种

　　●飞行速度：超过11.2千米/秒

　　2月10日，“天问一号”火星探测器顺利实施近火制动，完成火星捕获，正式踏入环火轨道。计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测。

　　新京报讯 记者从国家航天局获悉，2021年2月10日19时52分，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，环绕器3000N轨控发动机点火工作约15分钟，探测器顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，倾角约10o的大椭圆环火轨道，成为我国之一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”之一步“绕”的目标，环绕火星获得成功。

　　首次火星探测任务由地火转移阶段进入火星捕获阶段后，“天问一号”环绕器携带的中分辨率相机、高分辨率相机、磁强计、矿物光谱分析仪、离子与中性粒子和能量粒子探测仪等载荷将陆续开始工作，对火星开展多维度探测。

　　自2020年7月23日成功发射以来，“天问一号”探测器已累计飞行202天，完成1次深空机动和4次中途修正，抵达火星时飞行里程约4.75亿千米，距离地球约1.92亿千米，器地通信单向时延约10.7分钟，各系统状态良好。后续“天问一号”还将经过多次轨道调整，进入火星停泊轨道，开展预选着陆区探测，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测。

　　■ 释疑

　　“天问一号”赴火星迈多少坎？

　　飞行了202天，如何在深空“漂移”、刹车？是“天问一号”需要迈过的坎，而且“天问一号”只有一次近火制动机会，错过就要等到2033年。

　　导航

　　深空机动 做了一次大转弯

　　“天问一号”奔赴火星之路，离不开航天科技集团五院总体设计部轨道设计团队的星际引航。

　　自2020年7月23日发射以来，踏上奔火高速的“天问一号”已经完成了四次轨道中途修正和一次深空机动。与嫦娥系列探测器在地月空间飞行不同，“天问一号”是在进行星际航行，发射升空三天后已经彻底脱离了地球的引力场。

　　在地火转移的高速路上，“天问一号”长期处于无动力飞行状态，难免会受到入轨偏差、控制偏差和其他摄动因素的影响，与预定轨道产生一定的偏离，需要通过中途修正的方式来进行飞行方向和速度的细节调整。

　　在高速奔火的路上，深空机动是“天问一号”需要掌握的漂移技巧。与中途修正相比，深空机动是控制量更大的轨控动作，使探测器通过一次大转弯、或者说大漂移，从地球的公转面进入到火星的公转面上，“从轨道设计的角度来说，深空机动主要是为了调整探测器绕日轨道的尺寸和倾角，从而使探测器飞行的轨道满足到达火星的需求。”轨道负责人周文艳研究员解释。

　　刹车

　　近火制动只有一次机会 错过等12年

　　在第四次中途修正后，“天问一号”保持着平稳的飞行轨迹抵达火星附近。从地火转移轨道进入到环火轨道，需要通过近火制动来实现火星捕获，完成日心轨道和火心轨道的顺利衔接。

　　“天问一号”需要准确识别通往火星的高速路标并刹车慢行，在通往环火轨道的“匝道”上谨慎行驶。“对于轨道设计来说，近火制动这脚刹车力道大小是极为考究的，踩得太轻，就会飞离火星，踩得太重，则会对后面的飞行时序产生巨大影响。”轨道主管设计师高珊用生动的比喻来描述近火制动。

　　在完成第四次中途修正后，“天问一号”火星探测器进入到了合适的窗口期。对于“天问一号”来说，近火制动只有一次机会，因为下一次合适的窗口期是在2033年。

　　开车的人都知道，在高速公路下匝道需要让车速降下来才能安全过弯。类似地，对于以28km/s高速靠近火星的探测器来说，要想被火星引力捕获，也必须在“捕获窗口”对应的轨道弧段，精准、自主可靠完成“刹车”。理论上，给探测器一个反向推力，即可把它的速度降下来。但在工程实现过程中，仍会遇到不少问题。

　　火星探测器配置了1台3000N的轨道控制发动机，进行引力捕获时的制动减速控制。火星引力捕获窗口有限，要求探测器在10分钟内将速度降低约1km/s。