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免费足球推介(www.zq68.vip):为着陆火星保驾护航,这辆星际“专车”了不起

admin2个月前47

李柏杨 科技日报记者 付毅飞 操秀英

5月15日破晓4时许,由中国航天科技团体研制的火星探测器“天问一号”乐成实行两器星散,3小时后,着陆器乐成穿越火星大气在火星外面实现软着陆。

由中国航天科技团体八院研制的围绕器则在释放着陆器后再次进入环火轨道,成为着陆器与地球的通讯中继站,同时继续举行火星围绕探测。

图源:中国航天科技团体五院、八院团结制作

这是国际上首次在一次火星探测中实现绕、着、巡三大义务。

最平安的星际“专车”

火星探测器“天问一号”包罗围绕器和着陆巡视器两部门,为实现着陆巡视器准确进入火星着陆轨道,围绕器需要首先在携带着陆巡视器的情形下控制到撞击火星的轨道,实行两器星散后,围绕器需要迅速抬升轨道,而着陆巡视器则进入火星大气层。

这个星散前后的控制需要7个小时。

围绕器作为搭载着陆巡视器的星际“专车”,需要顺序完成轨道降低发念头焚烧和关机、两器星散姿态确立、两器星散后轨道升高发念头焚烧和关机等系列动作。

“这是一系列很要害的姿态和轨道灵活,稍有不慎,探测器就可能被火星引力拉向火星外面,而由于通讯时延的存在,我们并没有设施实时获知探测器的状态并对异常情形举行干预。”围绕器副总设计师朱庆华说道,“可以说,器器星散的历程是对控制算法精度、产物事情可靠性、故障预案周密性等最充实的磨练。”

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现实上,明确了着陆器准确的着陆点后,探测器的一系列灵活也就随之确定下来了。在探测器举行第一次降轨焚烧的3个小时前,设计师们已上注所有控制战略,战略中包罗了对可能发生情形的应对。

星散时围绕器的轨道控制精度和姿态控制精度是着陆巡视器能否进入预定着陆区的条件。这些需要依赖敏感器、执行机构、盘算机以及算法的准确性,是对探测器GNC系统的一次“大考” 。

方案设计师王卫华打了个譬喻:“这就好比在室外,距离尺度篮筐980米举行投篮,还必须事先思量到投篮的角度、时机、投球力度,以及篮球自身旋转运动、风速和风向外部环境等种种因素的影响。”

同时,设计师们也做了差异情形下的预案和对策。当围绕器通过自身的敏感器发现没有完成既定的动作时,会自主带着着陆器迅速举行轨道抬升以阻止撞向火星,并在合适的时机再次选择执行两器星散的一系列动作。

最可靠的通讯“中继站”

在此次火星探测义务中,围绕器不仅仅是一辆星际“专车”,它照样一座功效壮大的通讯“中继站”,为火星外面巡视器与地球搭建通讯桥梁,肩负对火星外面举行遥感探测的义务,同时选择适当的时机来将巡视器的数据“中继”传向地球。

在距离地球2.93亿公里的轨道上准确指向地球,相当于要在2米开外瞄准绣花针孔,而且要在围绕器自身航行运动情形下,时刻保持瞄准状态。

据先容,围绕器携带有2块太阳电池阵、1幅高增益数据传输天线、1幅对巡视器数据中继天线。在围绕器执行数据中继义务时,需要驱动太阳电池阵瞄准太阳偏向以保证自身电能的供应,同时需要高增益天线跟踪地球、中继天线指向巡视器以确立数据“鹊桥”。

“此时,围绕器需要同时实现对巡视器、地球、太阳3个目的的高精度同步指向控制,绝对可以称得上是‘左右逢源’了。”GNC系统主任设计师聂钦博注释。

近地卫星通常是耐久对地稳固,使用全向天线,不会泛起通讯链路中止的问题,而围绕器在环火航行时与地球距离远,由于天线波束角有限,设计师们要在确保对天线指向高精度控制的同时,对可能发生的通讯链路中止做出预案。

“我们设计了一种通讯链路中止后的自主恢复战略。一旦发生通讯链路中止,探测器就会‘自主慢旋’,并在这一历程中,使天线扫到地球,进而恢复通讯链路。这一历程也是围绕器自主实现。”软件设计师周志元先容道。

泉源:科技日报

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网友评论

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