天問一號“上崗”兩年 勇拓火星創(chuàng)多項(xiàng)紀(jì)錄

2月10日，遠(yuǎn)在火星執(zhí)行全球遙感科學(xué)探測任務(wù)的天問一號火星環(huán)繞器，迎來了“上崗”兩周年的日子。兩年來，這個(gè)來自中國的第一顆人造火星衛(wèi)星，勇拓火星創(chuàng)多項(xiàng)紀(jì)錄。

2020年7月23日，中國開啟首次自主火星探測任務(wù)，天問一號探測器由環(huán)繞器和著陸巡視器組成，其中，著陸巡視器又包括祝融號火星車及進(jìn)入艙。2021年2月10日，天問一號環(huán)繞器成功實(shí)施制動(dòng)捕獲，隨后進(jìn)入環(huán)繞火星軌道，實(shí)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。

從這一刻開始，天問一號環(huán)繞器正式踏入“火星職場”。作為天問一號火星環(huán)繞器的抓總研制單位，中國航天科技集團(tuán)八院的研制專家介紹，天問一號火星環(huán)繞器分飾飛行器、通信器和探測器三大角色，是名副其實(shí)的“太空多面手”。

自2020年7月23日發(fā)射開始，天問一號火星環(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(jī)動(dòng)、4次軌道修正，走過約4.5億公里的路徑，經(jīng)過202天的“過關(guān)斬將”，順利抵達(dá)火星。

2021年2月10日，火星環(huán)繞器到達(dá)火星，正式履職“環(huán)繞火星”崗位。按照天問一號的任務(wù)要求，火星環(huán)繞器在火星主要扮演通信器、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(shí)現(xiàn)了中國首次地外行星著陸。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那顆紅色星球，中國成為世界上第二個(gè)實(shí)現(xiàn)火星巡視的國家。

火星車踏足火星后，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)。

2021年11月，火星環(huán)繞器實(shí)施軌道控制，進(jìn)入遙感使命軌道，正式轉(zhuǎn)入探測器的角色。通過攜帶的7臺有效載荷，環(huán)繞器對火星開展了全球遙感科學(xué)探測。

2022年6月29日，國家航天局宣布：火星環(huán)繞器獲取了覆蓋火星全球的中分辨率影像數(shù)據(jù)，各科學(xué)載荷均實(shí)現(xiàn)了火星全球探測，完成了既定科學(xué)探測任務(wù)。2022年12月29日，火星環(huán)繞器成功環(huán)火687天，完成了一個(gè)火星年的環(huán)火飛行與探測，環(huán)繞器圓滿完成探測器的角色任務(wù)。

來自國家航天局的消息稱，天問一號在國際上首次通過一次任務(wù)實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”三大任務(wù)目標(biāo)?；鹦黔h(huán)繞器作為其“業(yè)務(wù)骨干”，創(chuàng)下多個(gè)“第一”，也獲取了大量一手的科學(xué)數(shù)據(jù)和工程數(shù)據(jù)，為中國行星探測工程積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

航天八院專家介紹，天問一號火星環(huán)繞器配置了高分辨率相機(jī)、中分辨率相機(jī)、次表層探測雷達(dá)等7臺科學(xué)有效載荷，用于實(shí)施科學(xué)探測。

在實(shí)施火星捕獲前，火星環(huán)繞器使用高分辨率相機(jī)拍攝了中國首幅火星影像。在著陸火星前，火星環(huán)繞器在為期約3個(gè)月的停泊飛行中，使用高分辨率相機(jī)、中分辨率相機(jī)、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(shí)落區(qū)、火星車巡視區(qū)域進(jìn)行了成像探測，獲取高分辨率影像。

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)。利用這些影像數(shù)據(jù)，中國的科研人員目前正在繪制國際先進(jìn)的高分辨率火星彩色全球影像圖。在環(huán)火擴(kuò)展任務(wù)期間，火星環(huán)繞器實(shí)施了火衛(wèi)一成像探測，獲取了中國首幅火衛(wèi)一圖像。

除科學(xué)載荷獲取的探測數(shù)據(jù)外，基于火星環(huán)繞器平臺的工程數(shù)據(jù)同樣取得了豐碩成果。

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)歷了“日凌”期考驗(yàn)，環(huán)繞器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(jī)會(huì)，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。

專家稱，為了實(shí)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?！?021中國的航天》白皮書指出，未來中國將實(shí)施小行星探測、火星采樣返回、木星系探測等任務(wù)。中國航天人將繼續(xù)探索，助力中國行星探測事業(yè)發(fā)展、加快推動(dòng)航天強(qiáng)國建設(shè)。

目前，火星已迎來了春分，記者從國家航天局了解到，天問一號火星環(huán)繞器在“環(huán)繞火星”的崗位上履職，持續(xù)開展對火星多維度探測任務(wù)。（中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 邱晨輝）