夜已深却无眠关注“天问一号”奔火之旅的人们今晚都在焦急地守候着且看此前官宣的预告
刚刚，好消息终于来了！10月9日23时在我国首次火星探测任务飞行控制团队控制下“天问一号”探测器主发动机点火工作480余秒在距离地球大约2940万千米的位置上“天问一号”顺利完成深空机动
探测器调姿示意图
这是一个至关重要的节点意味着“天问一号”已进入与火星精确相交使其能够准确被火星捕获的轨道探测器将在当前轨道飞行约4个月后与火星交会期间将实施两到三次轨道中途修正
何为深空机动？与轨道修正有何区别？
首先，来科普两个概念。
修正——指的是为了减小飞行偏差，使探测器沿着预定的轨道飞行而进行的轨道控制。
机动——指的是改变探测器当前轨道，使其进入一条新的轨道而进行的轨道控制。
“天问一号”发射后，分别于8月2日与9月20日，完成了两次轨道修正。接下来，还会有两到三次修正。而“深空机动”，或者说变轨，在整个奔火途中，有且只有一次。执行深空机动是运载入轨弹道和地火转移轨道联合优化的结果。采用这样一套轨道策略，能够提升运载的发射能力、增加探测器的发射质量，使探测器可以携带更多的推进剂，更好地完成探测任务。
从实施过程中发动机的工作状态，也能看出“修正”与“机动”的差别所在。首次轨道修正，“天问一号”上的3000牛主发动机，工作20秒；第二次轨道修正，主发动机没有工作，4台120牛发动机同时点火，工作20秒；而此次深空机动过程中，3000牛主发动机一口气工作了480余秒，速度增量大，发动机工作时间长，对探测器控制和推进系统提出了极高的要求。
虽然在官方口径中，并没有采用“脱离地球轨道”的说法，但完成深空机动后，“天问一号”才算是真正意义上地奔向火星。
探测器深空机动轨道示意图
深空机动不仅改变轨道方向，对探测器速度的控制同样至关重要，好比是马拉松途中调整好节奏，为最后冲刺积蓄力量。通过深空机动，上海航天火星环绕器研制团队实现了对探测器到达时间的优化，使得“天问一号”四个月后被火星捕获时，光照条件和通信条件更为有利，也使捕获时探测器经历的火影时间（探测器进入太阳光被火星遮挡的阴影区）和通信盲区时间更短。
同时，深空机动的实施有利于3000牛主发动机的标定。在被火星捕获时，3000牛主发动机将点火，为“天问一号”进行关键的刹车制动。对其工作状态有更为精准的把握，能够更好地确保火星捕获的精度。
3亿公里瞄准 精度优于设计指标
本次深空机动中，地面对探测器的定轨任务由我国深空测控站和天文台共同完成，准确保证了探测器变轨的精密定轨需求。为了能够精确自主控制轨道，火星环绕器装备了高精度陀螺、加速度计以及具备故障识别与自主处理能力的器上计算机，充分保证了轨控的精度和可靠性。
探测器深空机动轨道示意图
本次深空机动中，环绕器瞄准的制动捕获时火星的位置距离环绕器约3亿公里远，误差控制约200公里，相当于北京到上海约1200公里距离中瞄准一个直径约0.8米的目标，在上海航天火星环绕器团队的不懈努力下，此次深空机动控制的实际精度优于设计指标。后续，团队将根据探测器实际飞行状态，迭代优化中途修正策略，利用中途修正持续对到达火星的轨道再进行精确修正，保证探测器能够按计划准确进入火星捕获走廊，被火星引力捕获进入环火轨道，开展着陆火星的准备和后续科学探测等工作。
向着成功又迈进了大一步
“天问一号”继续加油！
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来源： 上海新闻广播
