天問一號(hào)火星環(huán)繞器研制團(tuán)隊(duì)探索火星的故事全球今日?qǐng)?bào)

2023-06-25 11:28:00來源：今日科學(xué)

一系列探火成績(jī)?nèi)〉玫谋澈?，離不開勇于探索，敢于創(chuàng)新的中國(guó)航天人。

在航天科技集團(tuán)八院，設(shè)計(jì)師正在對(duì)火星環(huán)繞器的狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)證。

【資料圖】

航天科技集團(tuán)八院天問一號(hào)火星環(huán)繞器總體副主任設(shè)計(jì)師杜洋：我們現(xiàn)在就是利用環(huán)繞器的一個(gè)在軌驗(yàn)證系統(tǒng)，對(duì)環(huán)繞器即將操作的一些在軌操作進(jìn)行地面的全流程的驗(yàn)證，確保這些動(dòng)作都是正確無誤的。

杜洋所在的就是火星環(huán)繞器的設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)。2020年7月，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問一號(hào)”成功發(fā)射，“天問一號(hào)”探測(cè)器由火星環(huán)繞器和著陸巡視器組成，其中，火星環(huán)繞器是我國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星，圍繞著火星進(jìn)行科學(xué)探測(cè)。作為一位功能強(qiáng)大的“太空多面手”，環(huán)繞器在“天問一號(hào)”火星探測(cè)任務(wù)中，充當(dāng)了飛行器、通信器和探測(cè)器三大角色。從工程立項(xiàng)到成功發(fā)射，這支平均年齡只有35歲的年輕的團(tuán)隊(duì)，完成了火星環(huán)繞器從最初的設(shè)計(jì)到最終的研制全過程，如何確保這些產(chǎn)品在天上能夠成功而且可靠運(yùn)行，研制團(tuán)隊(duì)面對(duì)著極大的挑戰(zhàn)。

杜洋：到火星的時(shí)候會(huì)有一個(gè)關(guān)鍵動(dòng)作，它叫火星制動(dòng)捕獲。這個(gè)動(dòng)作其實(shí)對(duì)于火星環(huán)繞器，甚至“天問一號(hào)”整個(gè)任務(wù)來講，是非常大的考驗(yàn)。圍繞這個(gè)考驗(yàn)，我們?cè)趺床拍茏龊眠@個(gè)動(dòng)作，其實(shí)在我們的研制中也是攻關(guān)了很久。

杜洋介紹，從地球發(fā)射火星探測(cè)器到火星，要飛行202天，最遠(yuǎn)的距離達(dá)到4億公里，在這個(gè)過程中，通信傳輸?shù)臅r(shí)間會(huì)越來越長(zhǎng)，信號(hào)會(huì)越來越弱，如何解決這個(gè)問題，關(guān)系到任務(wù)的成敗。

杜洋：如何在這么長(zhǎng)的距離里面能確保我們的信息傳輸，其實(shí)是通過配置了一臺(tái)非常高靈敏度的應(yīng)答機(jī)，而且增加了一個(gè)2.5米口徑的定向天線，那就相當(dāng)于是我用一個(gè)非常靈敏的設(shè)備能收到信號(hào)，同時(shí)通過一個(gè)非常大的喇叭把弱小的信號(hào)給收回來。通過這種形式，我就可以確保通信上沒有問題，其實(shí)這兩臺(tái)設(shè)備都是很難研制的。

設(shè)備研制出來了，好不好用，在天上是否能達(dá)到預(yù)期的效果，研制團(tuán)隊(duì)在全國(guó)的東南西北8個(gè)地方進(jìn)行了大量測(cè)試的工作，同時(shí)對(duì)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行了大量的模擬，最終設(shè)計(jì)出一套自主管理程序。

杜洋：這個(gè)程序通過地面上不停地試驗(yàn)驗(yàn)證，最終確保這個(gè)流程能夠穩(wěn)妥可靠執(zhí)行，我們累計(jì)所有的設(shè)備加電時(shí)長(zhǎng)應(yīng)該超過了2000多小時(shí)，然后把我們的操作指令、操作流程不斷地滾動(dòng)去執(zhí)行，確保這個(gè)設(shè)計(jì)都是正確的。最終，環(huán)繞器的表現(xiàn)也如教科書般的一樣，非常的精準(zhǔn)，按照我們的設(shè)計(jì)狀態(tài)一步一步走下來。

功夫不負(fù)有心人，在研制團(tuán)隊(duì)夜以繼日的努力下，他們接連攻克了火星制動(dòng)捕獲、超遠(yuǎn)距離通信、長(zhǎng)時(shí)間在軌自主管理、深空光學(xué)自主導(dǎo)航等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。我國(guó)首次火星探測(cè)通過一次任務(wù)，就實(shí)現(xiàn)了火星環(huán)繞、著陸和巡視三大目標(biāo)。

在今年的中國(guó)航天日上，國(guó)家航天局發(fā)布了基于火星環(huán)繞器攜帶的中分辨率相機(jī)拍攝數(shù)據(jù)制作而成的火星全球影像圖，向全球共享“天問一號(hào)”的科學(xué)成果。如今，火星環(huán)繞器依然在“環(huán)繞火星”的崗位上，持續(xù)對(duì)火星開展多維度探測(cè)。

杜洋：從2014年的10月份到2020年7月份的發(fā)射，基本上是近6年的時(shí)間，做設(shè)計(jì)、做充分的驗(yàn)證，這種測(cè)試過程是24小時(shí)（不停），就是一定要把火星這件事干成，一直在往前走。任務(wù)成功的時(shí)候回想這些事，覺得特別榮幸，能趕上這么好的一個(gè)時(shí)代，參與到了一個(gè)能給國(guó)家去做貢獻(xiàn)的任務(wù)當(dāng)中。

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