火星探测：天问一号成功进驻 火星成中国首颗飞往他星的卫星

2021年2月10日19时52分，中国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，环绕器3000N轨控发动机点火工作约15分钟，探测器顺利进入近火点高度约400千米，周期约10个地球日，倾角约10°的大椭圆环火轨道，成为中国第一颗人造火星卫星，实现“绕、着、巡”目标的第一步，环绕火星成功。

火星捕获制动是指探测器在抵近火星时，通过主发动机长时间点火，使得在行星际空间高速飞行的探测器大速度增量减速，从而能够被火星引力场捕获，进入绕火轨道。作为火星探测任务中技术风险最高、技术难度最大的环节之一，制动捕获的机会是唯一的，关系着整个工程任务的成败。捕获过程中，火星环绕器需要准确地进行点火制动，只有点火时机和时长都分秒不差，才能形成理想的目标捕获轨道。

火星捕获是火星探测任务中技术风险最高、最为重要的环节之一，在火星探测器从地球飞向火星的过程中，能够被火星引力所捕获的机会只有一次。利用火箭助推，探测器获得了摆脱地球引力的能量，使用精心设计的转移轨道，探测器能够最终顺利抵达火星附近。然而，受限于携带的推进剂有限，环绕器在抵达火星后，必须把握住唯一的机会对火星进行制动捕获，本次火星探测任务捕获时探测器距离火星仅400千米，而此时探测器相对火星的速度高达4—5千米每秒，一不留神就会撞击火星或飞离，因此，捕获的成败就成为了火星探测任务成败的关键。

在这一制动捕获过程中，火星环绕器面临着诸多困难。由于捕获时探测器距离地球1.93亿公里，单向通信时延达到了10.7分钟，地面无法对这一制动过程进行实时监控，只能依靠探测器自主执行捕获策略，此外，在制动过程中，环绕器需要在自身出现突发状况时自主完成相应处理，最大限度保证火星捕获成功。(www.xing528.com)

捕获过程中，火星环绕器需要准确地进行点火制动，如果制动点火时间过长，探测器速度下降过多，探测器就会一头撞上火星，如果制动点火时间过短，探测器速度过快，就会飞离火星从而无法进入环绕轨道，这就对环绕器的自主导航与控制提出了极高要求。为了精确把控发动机的开关时机，环绕器在近火捕获前需要由地面对其进行精确的无线电测定轨，再结合从环绕器上光学自主导航仪器中获得的导航信息，得到环绕器和火星的精确位置。制动过程中，依靠可靠的捕获策略，确保探测器处于“捕获走廊”直至进入环火轨道。

经历了近8个月的长途旅行，天问一号环绕器也开始了环火工作，和火星车进行了首次宇宙“对话”。作为中国首次深空探测，为了“见证”这一激动人心的时刻，为了“听得清、传得准、管得好、放得稳”，确保高质量处理、存储和传输，电子产品发挥着至关重要的作用。