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天问一号|什么是天问一号刚进行的轨道修正？

2020年8月2日7时0分 ， 天问一号的发动机工作20秒钟 ， 完成第一次轨道中途修正 ， 继续飞向火星 ， 未来它还会择机进行数次机动 。
天问一号|什么是天问一号刚进行的轨道修正？
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进行轨道修正的根本原因在于：任何计算出的探测器理论轨道都是不可能实现的 ， 只能尽量通过轨道修正去逼近 。
因为探测器在飞行过程中遇到的各种力太复杂 ， 不可能准确预测 。 举个最简单的例子 ， 三体问题：当三个天体在引力作用下自由移动时 ， 它们的轨道就完全无法预测 ， 没有办法通过公式描述 ， 只能通过各种数值法去逼近 ， 或者给出各种限定条件和假设 。 这就是所谓的“三体问题无解” 。
而对于深空探测器而言 ， 起步就是更加无解的N体问题 ， 太阳、八大行星、十余颗矮行星、数百颗卫星、无数的小行星和彗星、各种残留的星际分子云和碎片 ， 甚至整个宇宙内知道和不知道的天体 ， 它们都在各个方向对天问一号施加引力 。 甚至比如你我 ， 也会隔着300万千米吸引着天问一号“回地球” ， 真·“万有引力” 。
实际情况远不止如此 ， 还会有太阳光打在探测器表面产生的压力、探测器本身热辐射导致的压力、探测器通讯天线开机工作产生的压力、相对论效应等等 。 这些因素甚至会随着太阳活动强度、探测器所处位置、甚至探测器本身的姿态等因素影响 ， 也极难准确预测 。 发动机工作时 ， 也不可能做到极度精准 。
天问一号|什么是天问一号刚进行的轨道修正？
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所有因素综合下来 ， 任何探测器都不可能飞在一条理想的理论轨道上 。 因为理论轨道 ， 事实上是不可能存在的 ， 它只是科学家在电脑、甚至超级计算机上尽力考虑所有因素计算出来的而已 ， “纸上谈兵” 。
所以理论轨道只是参考 ， 在实际飞行过程中 ， 航天工程师需要随时测算探测器的位置 ， 并与理论轨道对比 。 当发现存在偏差且有必要时 ， 就必须进行轨道修正 。 一般情况不需要很大的修正 ， 仅需发动机工作推动极短时间微调即可 ， 例如天问一号第一次轨道修正仅有20秒钟工作时间 。 毕竟科学家们很聪明很努力 ， 把上述的力学模型计算已经尽最大可能细化反映真实情况 ， 实际飞行情况和理论轨道应该“八九不离十” 。
所以：修 ， 必然要修 。 但即便修 ， 也是小修 。
天问一号|什么是天问一号刚进行的轨道修正？
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所有轨道修正中 ， 第一次实在太重要了 ， 所谓失之毫厘谬以千里 。 天问一号走了快10天 ， 大约才300万千米的旅程 ， 它眼前还有约5亿千米才能到火星 。 如果起步阶段的误差不修正 ， 这个误差就会不断扩大 ， 甚至错过火星 。
【天问一号|什么是天问一号刚进行的轨道修正？】毫无疑问 ， 在未来天问一号还需要进行轨道修正 。 发射后大家大概规划了几次修正 ， 但最终到底需要进行几次 ， 每次到底需要发动机工作多久 ， 到底需要消耗多少推进剂 ， 都不一定 。 都需要根据具体情况 ， 由地球上的中国航天人精准计算并决策 。
天问一号飞行约7个月才能到火星 ， 背后支持它的是中国航天人的“最强大脑” 。
（图源：国家航天局/中国航天报）


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