天问一号已距地球1672万公里,太阳及八大行星引力是考验

澎湃新闻记者 俞凯 通讯员 欧岳峰 李同

2020-09-15 21:34 来源:澎湃新闻

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“天问一号”过得还好吗?
第22届中国国际工博会15日在国家会展中心(上海)开幕,有一样展品引起了很多观众的兴趣,它就是中国航天科技集团展出的我国首次自主火星探测任务“天问一号”探测器模型。上海航天技术研究院抓总研制的商业中型液体火箭,15日首次亮相工博会。

上海航天技术研究院抓总研制的商业中型液体火箭,15日首次亮相工博会。

澎湃新闻(www.thepaper.cn)记者从上海航天技术研究院获悉,截至9月15日0时,“天问一号”探测器的地火旅途已经持续了54天,距离地球约1672万公里,目前各分系统工作状态良好。
54天飞离地球1672万公里,状态良好
2020年7月23日,“天问一号”火星探测器在长征五号遥四运载火箭的托举下,成功发射并进入地火转移轨道。上海航天技术研究院(又称中国航天科技集团八院)承担了本次火星探测任务中的环绕器总体设计与研制工作。中国航天科技集团在今天开幕的工博会上展出的我国首次自主火星探测任务“天问一号”探测器模型。

中国航天科技集团在今天开幕的工博会上展出的我国首次自主火星探测任务“天问一号”探测器模型。

记者从上海航天技术研究院获悉,截至9月15日0时,探测器的地火旅途已经持续了54天。在经历了发射、地月合影、第一次轨道修正后,“天问一号”火星探测器正以每天约40万公里的速度远离地球,目前距离地球约1672万公里,各分系统工作状态良好。
54天,1672万公里,约是地月38万公里直线距离的44倍,如何在遥远深空照顾好自己,确保前进方向正确?上海航天技术研究院火星环绕器团队要解决的难题可不是一点点。
中国航天科技集团八院火星环绕器副总设计师朱新波告诉记者,本次“天问一号”火星探测任务的地火转移阶段中,火星环绕器会受到太阳及太阳系八大行星引力的共同作用。尤其是以木星星系、土星等为代表的天体对环绕器带来的干扰力,会在7个月的地火转移过程中对环绕器的飞行轨迹、速度产生并积累巨大影响。
与此同时,火星环绕器飞行速度较大,并且长时间内处于无动力飞行。在日心空间系约30km/s的速度使得环绕器即使方向出现极微小的偏转,也会在7个月的时间内会积累巨大的偏差,因此需要依靠轨道修正与深空机动对轨道进行修正。8月2日7时0分,火星环绕器进行了第一次轨道修正,对飞行方向及飞行速度等多个变量进行了修正。
通信时延长、一手数据少、环境恶劣也是巨大的挑战。
截至15日0时,器地时延已达55.7秒,约是地月延时的1.27秒的44倍。作为我国首次自主火星探测任务,“天问一号”面对的却是无数的未知。如何在缺乏一手火星探测数据的前提下做足准备?如何在受限于目前对火星空间环境(引力场、磁场、大气、地形地貌等)认识的基础上考虑周全?上海航天技术研究院火星环绕器团队在方案裕度设计、试验测试覆盖性上下足了功夫。
商业中型液体运载火箭“上海造”
同样令人瞩目的一件重量级展品,就是由上海航天技术研究院抓总研制的商业中型液体火箭,这次是首次亮相工博会。
该商业中型液体火箭全长约59米,起飞推力约500吨,起飞重量约430吨。一二级均采用无毒无污染液氧煤油推进剂,整流罩可适应3.35米-5米不同直径范围。
该运载火箭是在我国新一代运载火箭成功研制的基础上,充分继承成熟技术,采用模块化、组合化、系列化设计,通过不同数量的通用助推器捆绑组合,形成适应商业发射不同细分市场的火箭系列,可实现低、中、高不同轨道、不同载荷需求的任务覆盖。
该款上海新研商业中型液体火箭,主要承担太阳同步轨道和近地轨道单星或多星组网发射任务,火箭运载效率国内领先。火箭还采用了总体载荷按概率设计,铝锂合金贮箱和复合材料主承力结构,与液氧相容冷氦增压,泵后摆发动机及轻质伺服机构等十余项国内首次应用的先进技术,实现结构减重、效能提升及设计优化。
此外,该火箭还设置了“智能”健康诊断系统,并首次在国内火箭上应用牵制释放和主动段自主在线规划系统,让发射任务变得更加安全可靠。
火箭点火起飞前,牵制释放系统先将其系留在发射台上,由健康诊断系统实时监测、诊断火箭及发动机工作状态,一旦发射工作出现检测异常,将自动执行紧急关机,从而保障卫星、火箭和发射场的安全。
火箭起飞后,健康诊断系统仍能监测采集的实时飞行信息,如发现故障后可进行隔离或紧急关机。同时,在线规划系统则快速生成并装订新的飞行轨道,确保任务的成功率,降低发射风险。
中国航天科技集团八院商业中型火箭产保经理赵志杰告诉澎湃新闻记者,该火箭计划“十四五”期间择机首飞。
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责任编辑:徐晓阳
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关键词 >> 天问一号,液体火箭,工博会

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