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截至2023年2月10日，“天問一號”環(huán)繞器已經(jīng)在火星工作整整兩年，獲取了大量的一手探測數(shù)據(jù)，取得了豐碩的科研成果。

目前，火星已迎來春分，環(huán)繞器正在持續(xù)開展對火星多維度探測任務(wù)。

“天問一號”探測器包含“祝融號”火星車、進(jìn)入艙、環(huán)繞器等，在全世界首個通過一次任務(wù)實現(xiàn)“繞、著、巡”三大任務(wù)目標(biāo)。

【資料圖】

其中，環(huán)繞器配置高分辨率相機、中分辨率相機、次表層探測雷達(dá)等7臺科學(xué)有效載荷。

實施火星捕獲前，火星環(huán)繞器使用高分辨率相機拍攝了我國首幅火星影像。

著陸火星前，火星環(huán)繞器在為期約3個月的停泊飛行中，使用高分辨率相機、中分辨率相機、礦物光譜分析儀，獲取了包含預(yù)選著陸區(qū)優(yōu)于1米分辨率全色影像圖、寬域彩色中分辨率影像圖、多光譜信息。

著陸火星后，火星環(huán)繞器對真實落區(qū)、火星車巡視區(qū)域進(jìn)行成像探測，獲取了高分辨率影像。

進(jìn)入遙感使命軌道后，火星環(huán)繞器完成了火星全球遙感探測任務(wù)，獲取了覆蓋火星全球的中分辨率影像數(shù)據(jù)，科研人員目前正在基于此繪制國際先進(jìn)的高分辨率火星彩色全球影像圖。

在環(huán)火擴展任務(wù)期間，火星環(huán)繞器還實施了火衛(wèi)一成像探測，獲取了中國的第一幅火衛(wèi)一圖像。

基于火星環(huán)繞器平臺的工程數(shù)據(jù)同樣取得了豐碩的成果。

2021年9月下旬至10月中旬，太陽位于火星與地球之間，火星環(huán)繞器經(jīng)歷“日凌”期考驗，與地球之間的無線電通信受到太陽的干擾而失去聯(lián)系。

利用這次機會，在國家航天局支持下，中外科學(xué)家聯(lián)合，利用火星日凌期間的通信信號工程數(shù)據(jù)，獲得了太陽臨日空間日冕等離子體拋射速度、冕流波等細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)、初生高速太陽風(fēng)流等研究成果。

為了實現(xiàn)火星探測器在太空中狀態(tài)的安全監(jiān)測，火星環(huán)繞器配置了工程測量分系統(tǒng)，包含固連遙測探頭、近距離遙測探頭等。

利用這些工程監(jiān)測探頭，火星環(huán)繞器完成了奔火過程中探測器全貌、火星捕獲過程、著陸火星階段著陸巡視器分離、環(huán)火飛行環(huán)繞器全貌等關(guān)鍵過程及狀態(tài)可視化監(jiān)測。

在圓滿完成“天問一號”首次火星探測任務(wù)后，中國行星探測工程后續(xù)任務(wù)也在緊鑼密鼓地開展，未來將實施小行星探測、火星采樣返回、木星系探測等任務(wù)。

2021年2月10日19時52分，“天問一號”環(huán)繞器按照預(yù)設(shè)程序開始實施火星制動捕獲，3000N主發(fā)動機點火15分鐘，20時07分左右探測器成功進(jìn)入環(huán)繞火星軌道，成為中國第一顆人造火星衛(wèi)星，實現(xiàn)“繞、著、巡”第一步“繞”的目標(biāo)。

國家航天局宣布環(huán)繞火星成功，我國攻克并掌握了以制導(dǎo)導(dǎo)航與控制(GNC)、測控、自主管理、環(huán)境適應(yīng)為代表的行星環(huán)繞探測能力。

火星捕獲是火星探測任務(wù)中技術(shù)風(fēng)險最高、最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，機會只有一次。

實施火星捕獲時，“天問一號”探測器距離火星表面最近僅400公里，稍有偏差就會撞擊火星或飛離，同時距離地球1.92億公里，單向通信時延達(dá)10.7分鐘，地面無法實時監(jiān)控，只能依靠環(huán)繞器自主執(zhí)行捕獲策略。

為了確保制動捕獲成功，航天科技（000901）集團八院火星環(huán)繞器研制團隊設(shè)計了器務(wù)自主管理器雙大腦、姿軌控計算機三核心、測控通信多通道切換策略、發(fā)動機雙關(guān)機策略、3000N和120N發(fā)動機兩重保險等多項技術(shù)，極大地提升了系統(tǒng)的可靠性。

從2020年7月23日發(fā)射開始，火星環(huán)繞器扮演了飛行器的角色，背負(fù)著陸巡視器，經(jīng)過深空機動、四次軌道修正，202天飛行約4.5億公里，順利抵達(dá)火星。

2021年2月10日，火星環(huán)繞器到達(dá)火星，按照任務(wù)要求主要扮演通信器、探測器兩大角色。

2021年5月15日，火星環(huán)繞器將著陸巡視器準(zhǔn)確送入落火軌道、著陸巡視器成功著陸火星，實現(xiàn)了我國首次地外行星著陸。

2021年5月22日，在火星環(huán)繞器的中繼支持下，“祝融號”火星車成功駛離著陸平臺，中國人的足跡首次踏足紅色星球，中國成為世界上第二個實現(xiàn)火星巡視的國家。

之后，火星環(huán)繞器為“祝融號”提供了近半年的中繼通信后，圓滿完成通信器的角色任務(wù)。

PS：“祝融號”火星車還在睡覺……