“天問一號”為何“失聯”一個月？揭秘火星探測器的“太空假期”

作者 ｜ 鄭瑩瑩 馬帥莎 郭超凱

來源 ｜ 中新網

據中國國家航天局10月22日發布的消息，“天問一號”日前安全度過首次日凌，探測器與地球之間的測控通信恢復正常。
“天問一號”為何“失聯”一個月？中國航天科技集團八院天問一號火星環繞器副總指揮褚英志詳解如下：

中國于2020年7月23日開啟首次自主火星探測任務，****天問一號火星探測器，該探測器由火星環繞器和著陸巡視器組成。
根據天體運動規律，火星、地球每隔26個月將會分列于太陽兩側，三個天體近似連成一線。
2021年9月中旬至10月下旬便是這樣一個時期，在火星工作的包含美國、歐洲、印度的全部火星探測器在此期間都與地面失去聯系，中國的“天問一號”也不例外。
褚英志解釋，傳統意義上的日凌，是針對通信衛星提出的。而在探測火星時，探測器是繞火星飛行的，從宏觀上看，探測器的空間位置與火星重合。
那么，當火星被太陽擋住，或者說被太陽光完全淹沒的時候，探測器自然也被太陽遮擋。
2021年9月下旬至10月中旬，火星、地球運行至太陽的兩側，且三者近乎處于一條直線，出現日凌現象，由于受太陽電磁輻射干擾的影響，器地通信中斷，天問一號環繞器和火星車轉入安全模式，停止探測工作。

“失聯”期間“天號”干什么去了

“天問一號”目前與地球的距離約4億公里，即使以光速飛行，我們也要20多分鐘才能到達探測器的位置。
“天問一號”距離地球如此之遙遠，我們對它的狀態只能通過無線電信號得知。一旦無線電信號中斷，地面就沒法跟“天問一號”進行對話，也就無法指揮“祝融號”火星車進行科研探測。簡而言之，它放假了！
但雖有假期，“天問一號”還有“作業”。
褚英志介紹，在日凌期間，地面對“天問一號”的狀態一無所知，這對“天問一號”的自主控制能力提出了較高的要求。
首先，由于地面控制人員對探測器的在軌狀態是有數據和經驗積累的，因此在“失聯”期間，探測器經歷的外部環境條件是可預估的。
其次，探測器可針對可能出現的風險采取規避措施，并根據預估的環境條件，在進入日凌前對探測器的相關系統進行狀態設置，將整個探測器狀態調整至相對簡單、可靠的“安全模式”。
第三，探測器擁有自主管理能力，在日凌期間對器上系統進行定期檢查，如果發現異常情況將按事先制定好的預案進行自主處置，保證探測器在出日凌后正常與地面建立通信鏈路。
結束讓地球人找不到的“宇宙假期”后，“天問一號”與地球之間的測控通信恢復正常，天問一號環繞器將于11月初進入遙感使命軌道，開展火星全球遙感探測，獲取火星形貌與地質構造、表面物質成分與土壤類型分布、大氣電離層、火星空間環境等科學數據，同時兼顧火星車拓展任務階段的中繼通信。
編輯 | 宗華
排版 | 志海