火星探测|中国首次火星探测之旅正式开启 为何偏偏选中它？( 三 )
由中国航天科技集团研制的天问一号探测器 ， 包括环绕器、着陆器和巡视器三部分 ， 目标为一次发射实现“绕着巡”三个探测任务 ， 这在国际上尚属首例 。
“天问一号并没有走美国、俄罗斯等在火星探测上的‘老路’ ， 因此这种挑战 ， 增加了任务难度 。 ”中国航天科技集团五院天问一号探测器研制专家说 。
据五院专家介绍 ， 火星大气密度仅为地球的1%左右 ， 可以利用它对探测器进行减速 ， 但过程中会产生高达2000摄氏度的热量 。 火星着陆器既需要隔热罩隔绝热量 ， 还需要配备减速、降落伞进一步减速 。
【火星探测|中国首次火星探测之旅正式开启 为何偏偏选中它？】然而 ， 这些都不足以让探测器减速到可实现软着陆的水平 ， 另需要反推发动机进行减速 ， 实现悬停、避障、降落 。 简单来说 ， 就是“着陆难度巨大” 。
此外 ， 着陆区域与时机的选择 ， 也是一大挑战 。 五院专家告诉记者 ， 火星表面沟壑纵横 ， 砂砾遍布 ， 对着陆点的选择和火星车的路径规划提出了更高的要求 。 由于长期风化 ， 缺乏温室效应又让火星不同区域气压差很大 ， 进一步导致火星表面风力强劲 ， 经常出现沙尘暴 。
时延问题也备受关注 。 崔晓峰说 ， 火星探测器距离地球最远可达4亿公里 ， 一条信号往返地球与航天器最多可达44分钟 ， 超大的时间延迟让地面无法沿用以往任务中的实时比判闭环控制模式 ， 难以在确定指令发送执行情况后根据指令执行效果实施后续动作 。
据他介绍 ， 为了克服这一阻碍 ， 北京飞控中心采用了超大变时延开环控制技术 ， 设计了全新的超远距离测站捕获模式 。 比如 ， 当飞控人员发令时 ， 瞄准的不是航天器当前的位置 ， 而是它在20分钟后接收指令时所到达的位置 ， 这样当它就位后就可以收到 。
尽管火星车有一定的自主能力 ， 但是它要前往的目的地、选择的路径以及路途中的各种动作 ， 都需要地球上的工作人员提前告诉它 。
在这方面 ， 我国飞控团队就要扮演好“先知”的角色 ， 通过对当前火星车所处环境的掌握、分析和规划 ， 预测路径的安全性 ， 否则石块沙丘都可能对它造成致命伤 。
崔晓峰说 ， 如今 ， 随着天问一号进入地火转移轨道 ， 飞控团队也已经完成火面遥操作工况评估与状态预测技术、深空探测干涉测量技术等难点攻关 。 他们期待着天问一号抵达火星的好消息 ， 那时 ， 这群地球人也将迎来最令人激动的、也是难度最大的“火星闯关时刻” 。
火星的神秘面纱 ， 能否被来自中国的探测器揭开 ， 我们拭目以待 。
中青报·中青网记者 邱晨辉 来源：中国青年报
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