“天問一號”為何“失聯(lián)”一個月？揭秘火星探測器的“太空假期”

作者 ｜ 鄭瑩瑩 馬帥莎 郭超凱

來源 ｜ 中新網(wǎng)

據(jù)中國國家航天局10月22日發(fā)布的消息，“天問一號”日前安全度過首次日凌，探測器與地球之間的測控通信恢復(fù)正常。
“天問一號”為何“失聯(lián)”一個月？中國航天科技集團八院天問一號火星環(huán)繞器副總指揮褚英志詳解如下：

中國于2020年7月23日開啟首次自主火星探測任務(wù)，****天問一號火星探測器，該探測器由火星環(huán)繞器和著陸巡視器組成。
根據(jù)天體運動規(guī)律，火星、地球每隔26個月將會分列于太陽兩側(cè)，三個天體近似連成一線。
2021年9月中旬至10月下旬便是這樣一個時期，在火星工作的包含美國、歐洲、印度的全部火星探測器在此期間都與地面失去聯(lián)系，中國的“天問一號”也不例外。
褚英志解釋，傳統(tǒng)意義上的日凌，是針對通信衛(wèi)星提出的。而在探測火星時，探測器是繞火星飛行的，從宏觀上看，探測器的空間位置與火星重合。
那么，當(dāng)火星被太陽擋住，或者說被太陽光完全淹沒的時候，探測器自然也被太陽遮擋。
2021年9月下旬至10月中旬，火星、地球運行至太陽的兩側(cè)，且三者近乎處于一條直線，出現(xiàn)日凌現(xiàn)象，由于受太陽電磁輻射干擾的影響，器地通信中斷，天問一號環(huán)繞器和火星車轉(zhuǎn)入安全模式，停止探測工作。

“失聯(lián)”期間“天號”干什么去了

“天問一號”目前與地球的距離約4億公里，即使以光速飛行，我們也要20多分鐘才能到達探測器的位置。
“天問一號”距離地球如此之遙遠，我們對它的狀態(tài)只能通過無線電信號得知。一旦無線電信號中斷，地面就沒法跟“天問一號”進行對話，也就無法指揮“祝融號”火星車進行科研探測。簡而言之，它放假了！
但雖有假期，“天問一號”還有“作業(yè)”。
褚英志介紹，在日凌期間，地面對“天問一號”的狀態(tài)一無所知，這對“天問一號”的自主控制能力提出了較高的要求。
首先，由于地面控制人員對探測器的在軌狀態(tài)是有數(shù)據(jù)和經(jīng)驗積累的，因此在“失聯(lián)”期間，探測器經(jīng)歷的外部環(huán)境條件是可預(yù)估的。
其次，探測器可針對可能出現(xiàn)的風(fēng)險采取規(guī)避措施，并根據(jù)預(yù)估的環(huán)境條件，在進入日凌前對探測器的相關(guān)系統(tǒng)進行狀態(tài)設(shè)置，將整個探測器狀態(tài)調(diào)整至相對簡單、可靠的“安全模式”。
第三，探測器擁有自主管理能力，在日凌期間對器上系統(tǒng)進行定期檢查，如果發(fā)現(xiàn)異常情況將按事先制定好的預(yù)案進行自主處置，保證探測器在出日凌后正常與地面建立通信鏈路。
結(jié)束讓地球人找不到的“宇宙假期”后，“天問一號”與地球之間的測控通信恢復(fù)正常，天問一號環(huán)繞器將于11月初進入遙感使命軌道，開展火星全球遙感探測，獲取火星形貌與地質(zhì)構(gòu)造、表面物質(zhì)成分與土壤類型分布、大氣電離層、火星空間環(huán)境等科學(xué)數(shù)據(jù)，同時兼顧火星車拓展任務(wù)階段的中繼通信。
編輯 | 宗華
排版 | 志海