一步追上60年!我国首次火星探测任务一次性完成“绕着巡”

6月11日,国家航天局公布天问一号探测器着陆火星首批科学影像图(www.zhjf.net)。这标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。至此,我国首次火星探测任务一次性完成了“绕、着、巡”三步,这是其他国家在首次实施火星探测任务时从未实现过的。

“着巡合影”图 “祝融号”火星车 摄 (图片来源:国家航天局)

澎湃新闻统计,从1960年苏联首次尝试向火星派遣探测器算起,到2020年这一轮发射窗口之前,人类已经发起过45次火星任务,其中有17次带着火星着陆目标,但仅有8次成功,全部由美国完成。

这60年间有几个关键节点:1964年发射的美国 “水手四号”成功“飞掠”火星并拍下照片;1971年发射的美国“水手九号”率先进入火星轨道环绕并拍下海量照片;1975年发射的美国“海盗一号”成功软着陆火星;1996年发射的美国“探路者号”在火星上移动了约100米。可以说,美国用32年完成了“掠、绕、落、巡”。

虽然“天问一号”晚入场了60年,但一步实现了火星“环绕、着陆、巡视”三个目标。空气动力学家、航天技术专家黄志澄曾对澎湃新闻表示,这三步一气呵成就是最大亮点,“创造了世界航天史上新的纪录,也代表我们国家航天技术进入新的水平。”

“中国印迹”图 图片来源:国家航天局

我国首次火星探测任务于2013年全面启动论证,2016年1月批准立项。2020年7月23日天问一号探测器于海南文昌成功发射。

2020年7月23日,海南文昌,中国首次火星探测任务天问一号探测器由长征五号遥四运载火箭发射升空。 图自人民视觉

2020年7月27日-28日,天问一号探测器在飞离地球约120万千米处回望地球,利用光学导航敏感器对地球、月球成像,获取了地月合影。其后,探测器脱离地球引力影响范围,进入行星际转移轨道,飞离地球超过150万千米。

2020年8月2日,天问一号探测器完成第一次轨道中途修正。这是3000N轨控发动机首次太空点火工作,验证了发动机在轨的实际性能。轨道修正前,探测器距离地球约300万千米。

2020年9月20日23时,天问一号探测器4台120N发动机同时点火工作20秒,顺利完成第二次轨道中途修正,并在轨验证了120N发动机的实际性能。探测器距离地球约1900万千米,飞行路程约1.6亿千米。

2020年10月9日,天问一号探测器主发动机点火工作480余秒,顺利完成深空机动。探测器距地球约2940万千米。

2020年10月28日,天问一号探测器8台25N发动机同时点火工作,顺利完成第三次轨道中途修正,并在轨标定了25N发动机的实际性能。探测器距离地球约4400万千米,飞行路程约2.56亿千米。

2021年2月5日,天问一号探测器发动机点火工作,顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正。探测器距离地球约1.84亿千米,距离火星约110万千米,飞行里程约4.65亿千米。当天,我国发布了天问一号探测器在距火星约220万千米处获取的首幅火星图像。

2021年2月10日,天问一号探测器“刹车”成功,开始环火飞行。2021年2月15日,天问一号探测器成功实施捕获轨道远火点平面机动,将轨道调整为经过火星两极的环火轨道。

天问一号进入环火轨道效果图。图片来源:航天科技集团八院

2021年2月24日,天问一号探测器成功实施第三次近火制动,进入火星停泊轨道。

2021年5月15日,天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。

2021年5月22日,“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台,到达火星表面,开始巡视探测。

2021年6月7日,天问一号任务着陆区域高分影像图发布,图像中天问一号着陆平台、“祝融号”火星车及周边区域情况清晰可见。

历经地火转移、火星捕获、火星停泊、离轨着陆和科学探测等阶段,工程任务按计划顺利开展,截至6月11日,环绕器在中继轨道运行状态良好,“祝融号”火星车在火星表面已工作28个火星日。随着6月11日天问一号探测器着陆火星首批科学影像图的发布,我国首次火星探测任务取得圆满成功。

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