“天问一号”飞行路程1.6亿公里 “向火而行”的路上他们做了什么？

仙仙

2020年9月20日23时许，在北京航天飞行控制中心，我国首次火星探测任务飞行控制团队，顺利完成对“天问一号”的第二次轨道中途修正。


从7月23日发射至今，“天问一号”已在轨飞行60天，距离地球约1900万千米，飞行路程约1.6亿公里。在这期间，“天问一号”与它的飞行控制团队之间都发生过什么故事呢？






定下一个小目标，先飞它一个亿！


“天问一号”飞往火星的时间漫长，距离遥远，近7个月的路途被地面照顾它的飞控人划分成了一个个目标，逐步实现。除了以时间为单位，飞行里程当然也是一个重要的计量方式，第一个以“亿”为单位的小目标就在8月28日10时08分实现了。




8月28日是“天问一号”探测器在轨飞行的第36天，距离地球1075万公里，细心的读者不禁要问了，为什么飞行里程突破1个亿，可是距离地球却才1000多万呢？


这是因为“天问一号”在飞向火星的过程中，是沿着一个机动轨道以弧线的形式飞行的，会不断远离地球。但与此同时，地球和火星也都在各自的轨道上绕着太阳公转，呈现出“你走我也走”的状态。所以相对发射时刻的那个地点，“天问一号”的里程数在高速累加，而相对地球的距离则并没有那么快速地拉开，最终呈现出两个不同的距离数。




第二次轨道中途修正要干什么？


在“天问一号”飞向火星期间，由于探测器长期处于无动力飞行，微小的位置速度误差会逐渐累积和放大，所以地面测控系统需要在飞行过程中对探测器飞行轨道进行修正，确保探测器始终飞行在预定轨道上。


第二次中途轨道修正，北京航天飞行控制中心的工作人员对“天问一号”的4台120牛发动机做了开机点火的操作，既修正轨道，又测试了发动机的状态。




2020年9月20日23时，在器地距离约1900万公里处，“天问一号”火星探测器按计划实施地火转移轨道第二次中途修正控制，固定开机时长约20秒，经过试喷确认发动机目前状况良好。


你知道吗？地球天气转凉，“天问一号”也要供暖？


从7月到现在的9月，若是大家身处北方，就可以明显感受到气温的变化了。我国东北地区，再过一个月甚至就要供暖了，同样的，“天问一号”在飞行的过程中也需要“供暖”。




随着距离太阳越来越远，“天问一号”对太阳能的需求会逐渐变化，所以探测器会对太阳帆板进行一定的调整，以满足电力供应，这个变化将在第二次中途修正后执行。


在调整太阳帆板角度的同时，还要对探测器本身的姿态做出调整控制，使得“天问一号”和地球之间的通信顺畅。既要精确控制太阳帆板，还要调整探测器姿态，这对北京航天飞行控制中心的姿态控制提出了很高的要求。




随着时间推移，还会经历太阳直接照射的热能不够的状况，也就是说“天问一号”只能通过太阳帆板接收光能，而没有足够的热能来保持体温。随着探测器的体温降低，此时就需要“天问一号”给自己加电发热，保持探测器上设备正常运行。就如我们冬季供暖一样，不同的是“天问一号”的加热更精准，它可以识别出身上哪个部位温度过低，就会按区域精准“供暖”，在节省能源的同时保证设备安全。




目前，“天问一号”仍在北京航天飞行控制中心的严密测控之下稳步飞行，即将突破自己2亿公里的里程数，地面守护它的飞控人也将始终如一，确保“天问一号”平稳健康。这个过程漫长且不易，他们将心声寄托在歌声里，演绎出航天人独特的风采。（中央广播电视总台央视记者崔霞 陶嘉树 北京航天飞行控制中心宋星光）