天问一号探测器进入火星轨道这脚“刹车”很重要

　　原标题：天问一号探测器进入火星轨道这脚“刹车”很重要

　　2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施火星捕获制动，发动机工作约15分钟后，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，成为我国第一颗人造火星卫星，实现此次任务“绕、着、巡”目标的第一步，成功开启环绕火星模式。

▲“天问一号”探测器成功实施火星捕获

　　红星新闻从中国航天科技集团六院获悉，由该院研制的“天问一号”推进系统完美工作，3000N主发动机实施800多秒的点火刹车制动，帮助我国首个火星探测器进入环绕火星轨道。

　　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，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。

▲2020年7月23日，长五遥四火箭成功发射“天问一号”探测器

　　红星新闻从中国航天科技集团六院了解到，在“天问一号”火星探测器上，六院研制交付了着陆巡视器和环绕器的推进分系统，共计48台大大小小的发动机。这些发动机的任务，就是分别为着陆巡视器着陆过程中悬停、避障及缓速下降过程提供可靠动力，为环绕器提供轨道转移、制动捕获、轨道调整以及姿态控制所需的精准动力。

　　据了解，地火转移轨道就像是一条以太阳为中心的椭圆形闭环高速，火星只是这条高速上的一个出口，一旦推进系统不能及时点火制定踩刹车，帮助探测器从火星出口下高速，那就只能错过出口，并且需要数年时间，才能到下次路过该出口了。一旦出现这样的情况，那么“天问一号”火星探测之旅，就极有可能面临中途夭折的危险。

▲轨道示意图

　　为了避免这一现象发生，在这一极为关键的刹车阶段，航天六院探火推进系统研制团队设计了精准的刹车方案。

　　“天问一号”火星探测器推进系统抓总研制单位六院801所深空探测系统部部长李和军介绍，此次“天问一号”环绕器推进系统发动机实施点火制动，通过发动机推力减速控制，来降低探测器的速度，使其能够被火星引力所捕获，这一动作被人们形象地称为“踩刹车”。

　　探测器自去年7月23日发射入轨以来，环绕器推进分系统已圆满完成了4次中途修正和1次深空机动变轨任务，分系统二十多台轨姿控发动机均通过了在轨点火考核，发动机推力参数精准、正常，分系统各参数稳定、正常。

▲“天问一号”探测器

　　航天六院发动机型号总师、11所3000N探火主发动机技术负责人兰晓辉说，此次3000N发动机工作是该型号发动机工作时间最长的一次点火，工作状态非常完美，近火制动后入轨精度很高，为后续环火飞行的顺利开展赢得了“开门红”。此次刹车制动后，“天问一号”从绕日大椭圆轨道变为火星轨道，将为后续火星环绕探测、火星表面软着陆及巡视探测奠定最关键的一步。

　　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。