助着陸器登火 環繞器再啟航
搭建與地球通訊橋樑 同時進行火星環繞探測
天問一號火星探測器昨日凌晨成功實施兩器分離，着陸巡視器成功穿越火星大氣在火星表面實現軟着陸，環繞器再次入環火軌道成為着陸巡視器與地球的通信中繼站，同時繼續進行火星環繞探測。這是國際上首次於一次火星探測中實現繞、着、巡三大任務，既是「星際專車」又是通信中繼站的天問一號環繞器在其中發揮着巨大作用。
●香港文匯報記者 劉凝哲 北京報道
航天科技集團八院的專家介紹，天問一號包括環繞器和着陸巡視器兩部分，為實現着陸巡視器準確進入火星着陸軌道，環繞器需要首先在攜帶着陸巡視器的情況下控制撞擊火星的軌道，實施兩器分離後，環繞器需要迅速抬升軌道，而着陸巡視器則進入火星大氣層。這個分離前後的控制需要約7小時，環繞器作為搭載着陸巡視器的「星際專車」，需要按順序完成軌道降低發動機點火和關機、兩器分離姿態建立、兩器分離後軌道升高發動機點火和關機等一系列動作，都需要環繞器自主、準確、可靠地完成。
着陸似千米投籃 各環須精準無誤
在環繞器與着陸巡視器分離時，環繞器的軌道控制精度和姿態控制精度是着陸巡視器能否進入預定着陸區的前提。據介紹，在實際過程中，探測器需要自主進行測量計算並作出判斷，每個環節都必須精準無誤，分秒不能差。環繞器方案設計師王衛華比喻說，這就好比在室外，距離標準籃筐980米進行投籃，還必須事先考慮到投籃的角度、時機、投球力度，以及籃球自身旋轉運動、風速和風向外部環境等種種因素的影響。
「這是一系列很關鍵的姿態和軌道機動，稍有不慎，探測器就可能被火星引力拉向火星表面，而由於通訊時延的存在，我們並沒有辦法實時獲知探測器的狀態並對異常情況進行干預。」環繞器副總設計師朱慶華表示，此次天問一號完美的兩器分離，可以說經受住了控制算法精度、產品工作可靠性、故障預案周密性的充分考驗。
天線指向地球 難如2米瞄準針孔
在完成着陸巡視器的「專車」使命後，環繞器將成為一座功能強大的通信中繼站，為火星表面巡視器與地球搭建通訊橋樑。據介紹，環繞器攜帶有2塊太陽電池陣、1幅高增益數據傳輸天線、1幅對巡視器數據中繼天線。在環繞器執行數據中繼任務時，需要驅動太陽電池陣對準太陽方向以保證自身電能的供應，同時需要高增益天線跟蹤地球，中繼天線指向巡視器以建立數據「鵲橋」。專家表示，在距離地球2.93億公里的軌道上準確指向地球，相當於要在2米開外瞄準繡花針孔，而且要在環繞器自身仍不斷飛行運動的情況下，時刻保持瞄準狀態。如今，環繞器已開始穩定環火飛行，完成數據中繼任務後，將全力開啟環繞火星的遙感之旅。
