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100天1000米:走近“异星他球”的中国火星车祝融号

时间:2021/8/23 23:02:21 点击:

  核心提示: 今天是“天问一号”遨游太空、追梦火星 13个月整,是“祝融号”火星车平安在火星度过 100天的日子,也是行驶里程突破 1000米的关键一天! 如今,已经圆满完成了既定使命的火星车,仍然坚强地生存在那...

世界杯下注平台 www.tekrardusun.com 今天是“天问一号”遨游太空、追梦火星 13个月整,是“祝融号”火星车平安在火星度过 100天的日子,也是行驶里程突破 1000米的关键一天!

如今,已经圆满完成了既定使命的火星车,仍然坚强地生存在那颗遥远的红色星球上,一步步刷新着自己的新纪录,创造着无限可能。

火星探测的每一步都有 北京航天飞行控制中心的火星团队紧密相伴,让我们通过他们的声音,再一次认识我国首次火星探测任务,走近这个生活在“异星他球”的中国火星车。

“落!落!落!”

从去年夏天到今年春天,飞控团队陪伴“天问一号”走过了一年四季,漫长的旅途没有模糊大家的目标,一切陪伴都是为了顺利抵达、平稳着陆,而在这一天到来之前,飞控团队经历了2个多月的鏖战。

守护了10个月的国之重器降落之前,务必要先了解目的地的环境,才敢放心将自己的宝贝送过去。

怎样才能更稳妥呢?当然是要看了又看、反复确认,在停泊轨道上他们完成了4次轨道维持,对着目的地先来了2次试成像,又来了18次正式成像拍照。这还不够安心,再加个3次备份成像才算踏实。这种精益求精、小心翼翼的态度像极了报志愿前反复考察学校的家长,不眠不休的工作时间里都是替未来精心策划的体现。

高分成像探测为火星着陆提供了地形数据支撑,一个立体全面的模型得以建立。

确认过客观环境,他们还对探测器本体的各个分系统进行了设备自检,给火星车充电,通过星敏感器和惯性测量单元进行静态标定,让主角上场前保持一个良好的状态。

5月14日,飞控团队早早进入控制大厅,有条不紊地实施进入、下降、着陆前最后的参数注入。

为确保两器分离顺利实施,在分离前环绕器需要降轨进入分离轨道,在确认一切正常后,才能发令允许两器分离。

两个操作中间只有3小时,去掉遥测发令需要消耗的时间,留给判读的时间只有2个小时,大家要在短时间内对器上状态和控制效果做评估和决策,如果不具备分离条件,就要另做打算。

这是一场综合技术经验与魄力的考验。

好在经过状态评估,一切正常,可以按计划实施降轨。

控制开始,17分钟的光行时每一秒对每一名团队人员来说都是煎熬,在他们的等待中,表示降轨完成的遥测终于到来,大家迅速点播了降轨期间的延时遥测数据,数据显示过程一切顺利,探测器工况正常,两器分离可以按计划实施。

分离的指令发出,分离程序按计划实施,期间探测器没有数据传回地面,大家无从得知火星车的状态,留给驾驶员们的是彻夜焦急等待。

按照计划,彻夜等待后,5月15日早上7时,着陆巡视器将进入火星大气,就要面对令世界火星探测任务都生畏的 “恐怖9分钟”,在经过减速、悬停避障和缓冲,才能顺利抵达火星。

15日当天,已经熬了一夜的各岗位人员一扫困意,看着传回的数据一点点印证内心渴望已久的结果,明知不是实时结果,但现场指挥岗位的大家还是对着三维模拟的动画,不自觉地喊出了那个激动人心的声音—— “落!落!落!”

着陆成功了!

“首次留下中国人的印?!?

着陆当天,习近平总书记致电祝贺:“你们勇于挑战、追求卓越,使我国在行星探测领域进入世界先进行列,祖国和人民将永远铭记你们的卓越功勋!希望你们再接再厉,精心组织实施好火星巡视科学探测,坚持科技自立自强,精心推进行星探测等航天重大工程,加快建设航天强国,为探索宇宙奥秘、促进人类和平与发展的崇高事业作出新的更大贡献!”

总书记的殷切嘱托,给接力后续探测任务的火星车驾驶员们鼓足了劲,从这一天开始,就真正轮到火星车驾驶员们大干一场了。

怎样把“祝融号”从着陆平台上开到火星表面,是他们开启火星漫游的首个问题?!?

“祝融号”与地面传输信息的方式分为 直接通信和通过环绕器转发两种,其中,“祝融号”和环绕器的通信主要在火星夜晚的远火弧段和中午的近火弧段进行,并且随着地球和火星的时差积累,通信窗口会产生偏移。

这样的信息传输方式,使得大家无法实时观测执行效果,增加了飞控驾驶员对“祝融号”状态判读和行为控制的难度,要求他们在任务前充分考虑所有可能。

大家经过反复推敲和多次的研究讨论后,对决策实施的流程和各项应急分支做了完备的分析。

在驶离前,飞控驾驶员们操控“祝融号”实施顶部环拍,环顾四周,再次确认了坡道展开方向,重构了火面三维环境,这是第一次对火面环境的重构,也就是在“祝融号”脑海里构建一个火星世界,同时,大家还要对坡道角、坡道异面角和坡道展开的到位状态再次进行计算和确认。

“祝融号”走到火星上需要像“走钢丝”一样通过转移机构,大家可以理解为梯子,而梯子展开的坡道角度是否合适至关重要。其次,驾驶员们在这里还需要为火星车定下后续要走的路子,它即将要走的路长什么样,会不会“硌脚”,有没有“拦路虎”,是否影响后续规划等等。

众多问题在他们的反复检查中确认,出发前,飞控驾驶员还对火星车进行了自检,评估了“祝融号”和环绕器的工况、车况和路况皆正常, 火星驰骋势不可挡。

驾驶员们规划好近火UHF通信的工作,5月21日6时15分,驾驶员们向环绕器上注火星日工作,并成功转发至火星车,在第8个火星日执行前向驶离。

尽管一切正常,但为了应对火星车故障,相应的故障处置工作也必须规划到位,一旦火星车工况异常,应急处置就能及时到位,这些都是同步进行了。

5月22日,火星车遥测和驶离过程避障相机图像开始下传。

北京中心的遥操作厅里十分安静,驾驶员们注视着屏幕,随着时间流逝,图像数据下传完毕,大家长舒一口气, 稳了!

前、后避障相机采集的20对图像清晰地呈现在大家面前,火星车驶离的过程被记录在这组图像上。最后一张后避障相机图像显示,“祝融号”已成功驶离着陆平台,稳稳地踏上火星表面, 中国印迹第一次被镌刻在这颗红色星球上!

“一切正常!”

“天问一号“奔火的300多天里,新闻媒体和大众看到的“一切正?!北澈?,是北京航天飞行控制中心的飞控团队昼夜不停地跟踪和监视、发现和处置了一个又一个问题, 让一个个“非?!北涑伞俺!?。

第一次中途修正前,团队敏锐地发现“天问一号”的一个单机设备温度偏高,而它又对火星车落火至关重要。

如何“精准用药”,将温度控制在一个更合理的数值,大家做出了一个细致的规划。

飞控团队依据太阳光照对整器的温度的影响,控制“天问一号”进行姿态调整,以对太阳偏置一个小角度的方式飞行,避免阳光直射,一剂药方下去,“天问一号”的单机温度逐步降了下来,得以平稳地向火飞行。

为了提高进入下降着陆过程的可靠性,飞控团队组织制定了隆降控制提前1小时的实施方案,由进入火星大气前6小时提前至5小时,增加了飞控决策判据及时问裕度。

他们制定了将环绕器升轨控制目标由近火点265公里调整为440公里实施方案,让地面与“天问一号”之间的通信覆盖时间更长了,地面对落火情况的判断也因此而变得更可靠了。

还调整了弹伞触发参数,优化了弹伞开伞工作条件,根据着陆区成像结果制定了落火调整实施方案,不断完善应急预案,等等, 团队所做大量工作都是为了让火星车着陆、驶离更安全可靠。

在操控火星车成功驶离后,任务转入巡视探测阶段。

根据方案与飞行程序确定的实施流程,团队按照“感知-探测-移动”三个火星日为一个周期的模式开展火面工作。但工程总体提出 “高效移动、高效探测”的要求,决策火星车按照“移动-感知”一个火星日为周期实施探测。

有限的遥操作团队人员刚刚经历释放分离阶段的高强度工作节奏后,鞍马未歇,再次转入更高强度的工作, 原来三天流程下的22小时压缩至8小时,需要遥操作总体、规划、图像、定位、???、遥测等岗位高效协同、密切配合,与参试各系统再次投入到一场硬仗中。

为了跑得更快、走得更远,火星车再次迎来移动模式转变。

火星车由“地面规划盲走移动”调整为“地面规划盲走加器上自主避障移动”,即由一步一动转变为一步两动,火星车单日移动距离拓展至约20米,遥操作团队工作强度进一步增大。

地火时差为每日因定的40分钟飘逸式动态时差,地面要操作团队需与火星车同步。按照火星时作息,看似不起眼的40分钟,叠加起来对地面工作人员来说, 相当于每15个火星日就要日夜颠倒。

高效长距离移动加上动态的地火时差,对人员有限的火星车遥操作团队来说挑战不可小觑,但在探索红色星球的奥秘面前,他们没有退缩,只为了守护好中国火星车, 用中国视角观测更多宇宙美景,发现更多科学成果。

工程目标已达成,但探索火星的脚步不会停歇,追求卓越的生存目标不会放松!

未来还会有几个100天,我们不为“祝融号”设限,飞控团队期待着,努力着,也邀请你一起见证着!

来源 | 我们的太空

作者:不详 来源:网络
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