在航天探索的广阔画卷中,火星探测一直是备受瞩目的焦点。中国火星环绕器研发团队在2022年荣获上海市科学技术一等奖,这一成就尤为引人注目。该团队所研发的技术,将为“天问三号”、“天问四号”等任务提供支持,这对我国行星探测事业具有深远的影响。
火星探测风险高
火星探测任务面临重重挑战。在历时近7个月的火星征途中,探测器被火星捕获成为关键步骤。地球至火星的飞行过程中,仅有一次机会能够被火星引力捕获并形成环绕轨道。值得一提的是,在捕获过程中,探测器与火星的最近距离仅为400公里,这一距离之近,任何微小的偏差都可能引发撞击或逃逸,此环节风险极高,技术难度巨大,对火星探测任务的成功与否具有决定性影响。这种高风险的挑战,对研发团队的智慧和技能提出了严峻考验。
火星探测任务不仅包括捕获火星这一难点。一旦探测器成功捕获火星,它还需完成进入环火椭圆轨道、停靠进行探测、分离两器、进行中继通信以及环火遥感等多项任务。这些环节紧密相连,任何一环的失误都可能导致环绕任务的失败。由此可以看出,火星探测任务的整体复杂性和艰巨性。
火星环绕器的使命
面对这一艰巨挑战,中国航天科技集团八院上海卫星工程研究所的火星环绕器副总设计师朱新波毅然担当。他率领团队成功研发了火星环绕器,该环绕器担负着搭载着陆巡视器的重要使命,负责执行包括地火转移、火星捕获、环火轨道调整、落区预探测在内的多项任务。在此过程中,每一项任务的成功实施都离不开精确的设计和高超的技术支持,以确保火星探测任务的顺利开展。
环火阴影区内的探测器将面临-180℃的极端低温挑战。这种极端低温对探测器上的产品及系统的热控制提出了极高的要求。为此,火星环绕器必须具备强大的适应能力,以确保在如此恶劣的环境中仍能正常运行并完成既定任务。
环绕器的数据传输
火星环绕器在地球与火星之间的数据通信中扮演关键角色。该设备配备有X频段、二维可驱动、口径达2.5米的数传天线,具备实时跟踪和精确对准地球的能力。它能以高达4Mb/s的速度向地球传输环绕器的运行状态和科学数据。这种高效的数据传输模式,确保了地球上的科研人员能够及时获取火星探测器的各种状态及信息,为火星探测任务的决策制定和后续研究提供了坚实的数据基础。
观察这一速度,我国在航天领域的数据传输能力已显著提升至较高层次。这一成就,为未来火星探测及深空探测任务提供了坚实的传输基础。
朱新波与探测器研制历程
朱新波在航天领域工作了二十余年。在火星环绕器的研发阶段,他全面负责环绕器的总体设计、系统研制过程中的质量控制,以及整星的大型测试和试验等关键环节。他的丰富经验和卓越能力对项目的成功至关重要。
天问一号任务面临独特挑战。鉴于火星与地球围绕太阳运行的周期性规律,火星探测器的发射时机每26个月才有一次,且条件严格。因此,天问一号任务的发射窗口定于2020年7月,且不得推迟。这一安排对探测器的研发进度带来了巨大压力。
研制的长时间跨度
朱新波团队于2010年便启动了背景任务论证,并在此过程中历经多次方案更新。至2014年,项目正式进入攻关阶段,火星环绕器的研制工作随即展开。从方案设计到初样制作,再到正样生产,整个研制过程跨越了6年。正是他们长时间不懈的努力和深入研究,最终促成了火星环绕器的成功研制。
这段历程的艰难超乎常人的想象,经过无数个日夜的辛勤付出,才确保了探测器从设计到成品阶段的完美展现。每个阶段的工作都为最终的胜利贡献了不可或缺的力量。
火星环绕器的成功与展望
器箭分离,火星环绕器依照预定程序,精确实现了飞行状态的建立,并且成功执行了火星捕获制动,从而成为我国首颗人造火星卫星。这一成就令人鼓舞,同时也充分展示了我国航天科技的雄厚实力。
朱新波透露,其团队研发的火星环绕器技术将被用于我国深空探测任务,包括“天问三号”和“天问四号”等行星探测项目。此举标志着我国航天事业技术基础的增强,预示着未来将拓展至更广阔的宇宙探索领域。对此,公众是否对我国航天事业的发展前景抱有期待?欢迎读者们点赞、分享,并在评论区分享个人观点。