2021年2月10日19时52分,中国航天再次迎来一个历史性时刻。在经过长达七个月,累计202天,4.75亿公里的漫长飞行之后,中国首颗火星探测器“天问一号”精准实施近火捕获制动,成功进入近火点高度约400千米,周期约10个地球日,倾角约10º的大椭圆环火轨道,中国的航天探测器首次到达火星!
难度极大,一把定输赢
火星制动捕获,顾名思义就是高速“行驶”的火星探测器在靠近火星时,通过主发动机长时间点火“踩一脚刹车”,使得探测器以大速度增量减速,从而能够被火星的引力场所捕获,使得探测器能够顺利进入绕火轨道。
火星制动捕获堪称是火星探测任务中技术风险最高、技术难度最大的环节之一。因为制动捕获的机会是唯一的,维系着整个探火任务的成败。
探测器在捕获过程中,火星环绕器需要精确地进行点火制动,只有点火时机和时长都分秒不差,才能形成理想的目标捕获轨道。如果探测器“刹车”太晚或是“刹车”时长不够,就会飞越火星继续围绕太阳公转,耗费数年时间等待下一个“制动窗口”。而探测器如果“刹车”太早或是“太急”,就有可能直接“撞上”火星。