同时，设计师们也做了不合情况下的预案和对策。当环绕器经由过程自身的敏感器发明没有完成既定的动作时，会自立带着着陆巡查器敏捷进行轨道抬升以避免撞向火星，并在合适的机会再次选择履行两器分别的一系列动作。

　　2021年5月15日，中国成功实现火星着陆，实现这一豪举的是我国初次火星探测义务天问一号探测器。

　　鲜为人知的是，天问一号探测器包含环绕器和着陆巡查器两部分。5月15日着陆火星的是着陆巡查器，那么天问一号的“另一半”——环绕器去哪了？

　　是的，它又回到了火星轨道，持续在火星上空飞翔。5月15日凌晨4时许，天问一号探测器成功实施环绕器和着陆巡查器的“两器分别”，3小时后，着陆巡查器成功穿越火星大年夜气，在火星外面实现软着陆；两器分别约30分钟后，环绕器则进行升轨，返回火星停泊轨道，成为着陆巡查器与地球的通信中继站，同时持续进行火星环绕探测。

　　星际“专车”

　　筹划设计师王卫华打了个比方：这就比如在室外，距离标准篮筐980米进行投篮，还必须事先推敲到投篮的角度、机会、投球力度，以及篮球自身扭转活动、风速和风向外部情况等各种身分的影响。

　　据中国航天科技集团八院环绕器副总设计师朱庆华介绍，为实现着陆巡查器精确进入火星着陆轨道，环绕器须要起首在携带着陆巡查器的情况下来到进入火星的轨道，实施两器分别后，环绕器须要敏捷抬升轨道，而着陆巡查器则进入火星大年夜气层。

　　这个分别前后的控制须要7个小时。

　　作为搭载着陆巡查器的星际“专车”，环绕器须要次序完成轨道降低发念头焚烧和关机、两器分别姿势建立、两器分别后轨道升高发念头焚烧和关机等系列动作。

　　“这是一系列很关键的姿势和轨道灵活，稍有掉慎，探测器就可能被火星引力拉向火星外面，而因为通信时延的存在，我们并没有办法及时获知探测器的状况并对异常情况进行干涉。”朱庆华说。

　　实际上，明白了着陆巡查器精确的着陆点后，探测器的一系列灵活也就随之肯定下来了。在探测器进行第一次降轨焚烧的3个小时前，航天设计师已上注所有控制策略，策略中包含了对可能产生情况的应对。

　　分别时，环绕器的轨道控制精度和姿势控制精度是着陆巡查器可否进入预定着陆区的前提。这些须要依附敏感器、履行机构、计算机以及算法的精确性，是对探测器制导、导航与控制体系的一次“大年夜考”。

　　通信“中继站”

　　在此次火星探测义务中，环绕器不仅仅是一辆星际“专车”，它照样一座功能强大年夜的通信“中继站”，为火星外面巡查器与地球搭建通信桥梁，肩负对火星外面进行遥感探测的义务，同时选择恰当的机会来将巡查器的数据“中继”传向地球。

　　在距离地球2.93亿公里的轨道上精确指向地球，相当于要在2米开外对准绣花针孔，并且要在环绕器自身飞翔活动情况下，时刻保持对准状况。

　　朱庆华说，环绕器携带有2块太阳电池阵、1幅高增益数据传输天线、1幅对巡查器数据中继天线。在环绕器履行数据中继义务时，须要驱动太阳电池阵对准太阳偏向以包管自身电能的供给，同时须要高增益天线跟踪地球、中继天线指向巡查器以建立数据“鹊桥”。“此时，环绕器须要同时实现对巡查器、地球、太阳3个目标的高精度同步指向控制，绝对可以称得上是‘阁下逢源’了。”制导、导航与控制体系主任设计师聂钦博说。

　　据他介绍，近地卫星平日是经久对地稳定，应用全向天线，不会出现通信链路中断的问题，而环绕器在环火飞翔时与地球距离远，因为天线波束角有限，设计师们要在确保对天线指向高精度控制的同时，对可能产生的通信链路中断做出预案。

　　“我们设计了一种通信链路中断后的自立恢复策略。一旦产生通信链路中断，探测器就会‘自立慢旋’，并在这一过程中，使天线扫到地球，进而恢复通信链路。这一过程也是环绕器自立实现。”软件设计师周誌元说。

　　如今，环绕器依然在稳定环火飞翔，成为了着陆巡查器与地球之间的通信桥梁，完成数据中继义务后，它也将全力开启本身的环火遥感之旅。（记者邱晨辉）

　　在他看来，器器分别的过程是对控制算法精度、产品工作靠得住性、故障预案严密性等最充分的考验。

 

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