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“天问一号”探测器顺利进入环火轨道 VLBI测轨分系统全力护航

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

2021年2月10日19时52分,“天问一号”探测器实施近火捕获制动,环绕器3000N轨控发动机点火工作约15分钟,探测器顺利进入近火点高度约400千米,周期约10个地球日,倾角约10o的大椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星,实现“绕、着、巡”第一步“绕”的目标,环绕火星获得成功。
  自2020年7月23日我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在中国文昌航天发射场成功发射后,甚长基线干涉测量(VLBI)测轨分系统就参与了对“天问一号”的测定轨工作。
  VLBI是“天问一号”在各个测控段精密测定轨必不可少的手段,特别是在巡航段、火星捕获段、着陆降落段、科学探测段等关键弧段发挥着至关重要的作用。截至目前,VLBI分系统共进行了106次观测,VLBI时延测量精度最优可达0.1纳秒、时延率(指时延随着时间的变化)的测量误差不超过每秒0.3皮秒,均远优于技术指标要求。
  自2020年7月23日至2021年1月31日,“天问一号”探测器历经3次轨道中途修正以及1次深空机动。其中,2020年7月23日至8月6日是发射后的重要弧段,VLBI测轨分系统每日观测。2020年8月7日至2021年1月31日为巡航弧段,VLBI测轨分系统大约每2到3日观测一次。
  2021年2月1日到28日的测控弧段尤为重要,VLBI测轨分系统也到了任务最关键的时刻,需要团队每天开展观测,支持“天问一号”探测器完成1次轨道中途修正(2月5日)以及3次火星捕获等动作。

图1:探测器深空机动轨道示意图,图片来源:微信公众号中国探月工程
  为了满足“天问一号”的测定轨要求,于2020年7月前,VLBI分系统团队完成了40多台套的软件和硬件的研发、测试和现场安装;持续开展了火星探测VLBI高精度测定轨技术研究和测试验证。该团队成立了90多人的试验队,进行了乌鲁木齐、昆明、密云、天马测站和VLBI中心的巡检,开展质量自查等。VLBI分系统团队详尽周密地制作了VLBI测轨分系统的实施方案。到目前为止,VLBI测轨分系统任务执行情况顺利,大幅提高了VLBI的测量精度及执行任务的能力。

图2:VLBI中心的工作现场
相关信息:
VLBI测轨分系统为“天问一号”火星探测任务保驾护航:
http://www.shao.cas.cn/2020Ver/xwdt/ttxw/202007/t20200723_5643626.html
VLBI测轨分系统助力“天问一号”完成第一次轨道修正护航:
http://www.shao.cas.cn/2020Ver/xwdt/ttxw/202008/t20200802_5649092.html


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