天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器飛行里程突破3億千米！如何穩(wěn)穩(wěn)地抵達(dá)火星？科普來(lái)了

每經(jīng)編輯 彭水萍

據(jù)人民日?qǐng)?bào)，從國(guó)家航天局獲悉：截至2020年11月17日凌晨，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器已在軌飛行116天，飛行里程超過(guò)3億千米，距離地球約6380萬(wàn)千米。探測(cè)器姿態(tài)穩(wěn)定，能源平衡，部分分系統(tǒng)完成自檢，各系統(tǒng)工作正常。

在軌飛行期間，天問(wèn)一號(hào)已經(jīng)完成三次中途修正和一次深空機(jī)動(dòng)等飛控工作。11月初，著陸巡視器進(jìn)入艙和火星車(chē)的多個(gè)分系統(tǒng)完成首次在軌自檢，結(jié)果正常。

天問(wèn)一號(hào)計(jì)劃于2021年2月到達(dá)火星，實(shí)施火星捕獲，2021年5月?lián)駲C(jī)實(shí)施降軌，著陸巡視器與環(huán)繞器分離，軟著陸火星表面，火星車(chē)駛離著陸平臺(tái)，開(kāi)展巡視探測(cè)等工作。

科普：天問(wèn)一號(hào)如何穩(wěn)穩(wěn)地抵達(dá)火星？

人在地面行走辨別方向，白天可以靠太陽(yáng)，晚上可以靠北極星。那么探測(cè)器在太空中飛行，靠什么分辨方向呢？其實(shí)也是通過(guò)“看星星”。

讓我們來(lái)揭秘天問(wèn)一號(hào)如何穩(wěn)穩(wěn)抵達(dá)火星。

據(jù)央視新聞，天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器正在奔向火星的途中，那么在這上億公里的路程當(dāng)中，它是如何知道自己的位置，并且保持姿態(tài)穩(wěn)定的呢？這就離不開(kāi)一個(gè)重要的裝置，叫作星敏感器。

這個(gè)標(biāo)記著微型星敏感器的裝置就是天問(wèn)一號(hào)上著陸巡視器上的同款星敏感器。從這個(gè)形態(tài)上可以看出它其實(shí)長(zhǎng)得很像一個(gè)相機(jī)的鏡頭，的確，它正是通過(guò)在太空中拍照，并且和自己所攜帶的星圖進(jìn)行比對(duì)，從而測(cè)算出自己在太空中所在的位置和它的姿態(tài)。

因?yàn)橛钪嬷泻阈堑奈恢帽容^固定，所以星敏感器拍照后，就可以根據(jù)亮度等基本特征比對(duì)出自己拍到的究竟是哪些恒星，并根據(jù)這些恒星的位置計(jì)算出自己的位置。這些比對(duì)、計(jì)算的結(jié)果都需要在太空中實(shí)時(shí)完成。

航天科技集團(tuán)五院502所、星敏感器資深主任設(shè)計(jì)師 武延鵬：這就是我們實(shí)際拍到的星圖，是個(gè)黑白的圖像，里面的亮點(diǎn)就是星點(diǎn)（恒星）。

記者：它是不停地在拍，然后每一張的時(shí)候都會(huì)算一下自己的姿態(tài)？

航天科技集團(tuán)五院502所、星敏感器資深主任設(shè)計(jì)師 武延鵬：對(duì)，每一幀都會(huì)算。

記者：像它現(xiàn)在能拍到這么多星，要把所有這些（星）位置都算出來(lái)？

航天科技集團(tuán)五院502所、星敏感器資深主任設(shè)計(jì)師 武延鵬：對(duì)，它應(yīng)該是用盡可能多的星去做計(jì)算，這樣的話精度會(huì)好。選一些亮度比較高的、成像質(zhì)量比較好的星來(lái)計(jì)算。

記者：像我們看到的這種很小很小的點(diǎn)，它能距離衛(wèi)星當(dāng)下的距離大概是一個(gè)什么樣的水平？

航天科技集團(tuán)五院502所、星敏感器資深主任設(shè)計(jì)師 武延鵬：恒星的距離都非常遠(yuǎn)了?；旧显蹅冎赖淖罱嚯x都是在幾光年以外。所以你看到視覺(jué)上這個(gè)大小，實(shí)際上是一個(gè)亮度的影響，其實(shí)這些都是點(diǎn)。這里面體現(xiàn)出來(lái)你（星敏感器）能夠成像質(zhì)量很好，你能夠看到很多的星，那你的精度就會(huì)好。

能夠?qū)坠饽曛獾暮阈蔷珳?zhǔn)成像，并且計(jì)算得又快又準(zhǔn)，就是星敏感器的核心能力。據(jù)了解，天問(wèn)一號(hào)環(huán)繞器上的星敏感器由航天科技集團(tuán)八院研制，其優(yōu)異的性能將幫助天問(wèn)一號(hào)更準(zhǔn)確地飛行；而后續(xù)，由航天科技集團(tuán)五院研制的著陸巡視器上的星敏感器重量?jī)H900克，將幫助探測(cè)器更穩(wěn)地著陸火星。

來(lái)源：每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合人民日?qǐng)?bào)、央視新聞

封面圖片來(lái)源：攝圖網(wǎng)