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    “不在服務區”一個月,天問一號經歷了啥?
    2021-10-23 09:33:00  來源:新華社  
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    新華社北京10月22日電題:“不在服務區”一個月,天問一號經歷了啥?

    新華社記者胡喆

    地球、火星運行到太陽的兩側且三者近乎處于一條直線,這種現象稱作日凌。2021年9月下旬開始,天問一號與地球的通信受到太陽電磁輻射干擾,出現不穩定甚至中斷。日凌期間,天問一號和祝融號進入自主運行模式,暫??茖W探測工作。

    天問一號探測火星的一舉一動,備受關注。國家航天局22日最新消息,日凌現象近日已經結束,探測器與地球之間的測控通信恢復正常,通過遙測數據判斷,天問一號日凌期間狀態正常,安全度過首次日凌。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。那么,什么是日凌?天問一號是如何度過日凌的?

    什么是日凌?

    傳統意義上的日凌,是針對通信衛星提出的。通信衛星一般位于赤道上空,距離地球36000千米軌道高度的地球同步軌道上。而每年的春分和秋分時節,太陽也剛好直射地球赤道。因此從地球上看,太陽恰好與通信衛星重合。

    太陽每時每刻都在發射大量的雜亂無章的無線電信號,而用于接收衛星信號的天線,實際上也會接收到來自太陽的信號。而在強大的太陽面前,衛星信號猶如燭火般不值一提。雖然現在的天線指向精度很高,但來自太陽的無線電信號將不可避免地干擾正常的通信衛星的信號,這會導致地面接收出現異常。

    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,探測器自然也將被太陽遮擋。根據太陽系天體運動的規律,2021年自9月下旬至10月中旬,天問一號處在日凌階段。

    日凌對火星探測器有何影響?

    天問一號目前與地球的距離約4億千米,即使以光速飛行也要20多分鐘才能到達。天問一號距離地球如此之遠,人們對它的狀態只能通過無線電信號得知。出現日凌現象,探測器與地球之間的聯系將受到太陽的顯著影響,甚至有可能發生信號中斷。一旦無線電信號中斷,地面就沒法跟天問一號進行聯絡,也就無法指揮祝融號進行科研探測。

    簡而言之,太陽是一個巨大的輻射源,當它出現在地面站和探測器通信鏈路上時就會影響通信,因此,此次天問一號和祝融號“失聯”了一個月。

    天問一號是如何度過日凌的?

    在日凌期間,地面對天問一號的狀態一無所知,這就對天問一號的自主控制能力提出較高要求。由于地面控制人員有數據和經驗積累,因此在“失聯”期間,天問一號經歷的外部環境條件是可預估的。

    為了保證在軌飛行安全,天問一號環繞器團隊于2021年9月中旬對環繞器的工作模式進行了調整。在完成全面狀態檢查后,通過地面指令將環繞器設置為自主安全穩態管理模式,即“日凌模式”,以應對器地失聯情況。在進出日凌期間,地面每天接收環繞器狀態遙測,一方面判定環繞器在軌狀態,一方面判定太陽對器地通信的干擾。

    隨著火星、地球與太陽相對位置的移動,環繞器對地無線通信經歷了受到干擾、出現中斷、逐漸恢復的過程。2021年10月中旬,器地通信恢復,任務團隊開始了狀態評估工作。經仔細分析與確認,環繞器狀態良好。日前,任務團隊通過地面發令形式,正式將器上狀態設置為“出日凌”。這標志著天問一號環繞器順利完成了一月有余的全自主飛行,圓滿通過了日凌考驗。

    中國航天科技集團八院天問一號環繞器副總指揮褚英志表示,火星探測日凌是一個自然現象,日凌也為行星探測技術積累了一定經驗。安全度過第一個日凌的天問一號和祝融號讓大家更加充滿信心。

    標簽:太陽;火星;探測器
    責編:王宛璐 易保山
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