我火星任務五大看點

我國首次火星探測任務“天問一號”探測器成功在中國文昌航天發射場發射升空，媒體梳理了一份此次火星探測的“觀賞指南”。

一步實現“繞着巡”

火星是離地球較近且環境最相似的星球，一直是人類走出地月系統開展深空探測的首選目標。目前，人類已對火星實施了四十四次探測任務，其中成功了廿四次，火星是目前人類認識最深入的行星之一。

通過以往對火星的探測，人們在火星上發現了存在水的證據。火星上是否存在孕育生命的條件以及火星是地球的過去還是未來？這些問題一直縈繞在科學家心頭，成為火星研究的重大科學問題。

我國首次火星探測任務憑藉火星環繞器和着陸巡視器的超強陣容，可一步實現火星“環繞、着陸、巡視”三個目標，這是其他國家在首次實施火星探測任務時從未實現過的。

制動捕獲成敗關鍵

火星捕獲是火星探測任務中技術風險最高、最為重要的環節之一，在火星探測器從地球飛向火星的過程中，能夠被火星引力所捕獲的機會只有一次。利用火箭助推，探測器獲得了擺脫地球引力的能量，使用精心設計的轉移軌道，探測器能夠最終順利抵達火星附近。

然而，受限於攜帶的推進劑有限，環繞器在抵達火星後，必須把握住唯一的機會對火星進行制動捕獲。此次火星探測任務捕獲時探測器距離火星僅四百公里，而此時探測器相對火星的速度高達四到五公里每秒，一不留神就會撞擊火星或飛離，捕獲的成功與否成為火星探測任務成敗的關鍵。

在這一制動捕獲過程中，火星環繞器面臨諸多挑戰。由於捕獲時探測器距離地球一點九三億公里，單向通信時延達到十點七分鐘，地面無法對這一制動過程進行實時監控，只能依靠探測器自主執行捕獲策略。此外，在制動過程中，環繞器需要在自身出現突發狀況時自主完成相應處理，最大限度保證火星捕獲成功。

超遠距離深空通信

環火飛行階段，由於地球和火星的運行規律，探測器距離地球最遠達到四億公里。為了解決超遠距離通信問題，火星環繞器裝備了測控數傳一體化系統，實現了系統重量輕、通信效率高、通信鏈路可靠的目標。

為補償空間衰減，火星環繞器配置了大功率行波管放大器以及大口徑可驅動的定向天線，大幅度提高探測器到地球通信能力。

自管系統作用巨大

通常情況下，環繞地球運行的衛星都是由地面控制中心根據衛星的實時狀態和任務要求進行控制。但火星環繞器由於探測器到地球的距離遠，通信延時大，無法完全依靠地面指令對星上出現的突發狀況進行實時處理。

據悉，在此次火星探測任務的關鍵節點，自主管理同樣需要發揮巨大作用。在火星探測器進行環繞器與着陸巡視器分離時，環繞器需在短時間內完成三次調姿和兩次變軌，對姿態及位置測量及控制精度要求非常高。正是依靠自主在軌管理系統，火星環繞器才能夠精準、及時地完成與着陸巡視器的分離。

拍個“中式定妝照”

此次火星環繞器上共搭載七種有效載荷，可對地火轉移空間、火星軌道空間、火星表面及其次表層開展科學探測，獲取行星際射電頻譜數據、火星表面圖像、火星地質構造和地形地貌、火星表層結構和地下水冰分佈、火星礦物組成與分佈、火星空間磁場環境、近火星空間環境和地火轉移軌道能量粒子特徵及其變化規律。

其中中分辨率相機可對火星全球開展地形地貌普查，高分辨率相機可對火星重點地區開展局部高分辨率地形地貌詳查，將為火星拍下來自中國的“定妝照”。

（海南文昌廿三日電）

新華社記者 胡喆 張建松 周旋