来源:央视新闻客户端 发布时间:2022/7/23 10:44:59
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一次成像“稳准好”!天问一号环绕器传回火卫一高清影像

 

今天(23日),是中国首次火星探测任务天问一号探测器发射2周年。国家航天局探月与航天工程中心发布了一张由天问一号环绕器拍摄到的火卫一高清影像图。这也是环绕器完成既定科学探测任务后执行的一项拓展任务。

发布的火卫一影像是由天问一号环绕器上携带的高分辨率相机拍摄而成。成像的时候,环绕器与火卫一距离大约5000千米。

航天科技集团八院、天问一号环绕器副总设计师 朱庆华:这次火卫一的影像是由环绕器上有效载荷高分相机的小面阵探测器获取的。这次拍摄是环绕器在已经完成了对火星全球中分辨率遥感影像获取的既定科学目标任务基础上,实施了一次重要的拓展任务。

火卫一是火星两颗天然卫星之一。从图像中可以看到,火卫一是一个形状不规则的小天体,呈土豆状。图像左上部可以看到表面分布的条纹,可能是受撞击所形成的;在图像右上部可以看到一个直径约2千米的撞击坑,名为厄皮克撞击坑。

航天科技集团八院、天问一号环绕器副总设计师 朱庆华:这次利用环绕器高分相机拍摄火卫一,验证了利用环绕器自身的控制能力,在满足光照、通信、能源的约束条件下,实施计划外科学观测是可行的。

一次成像“稳准好” 为后续观测奠定基础

火卫一和天问一号环绕器的轨道高度不同,并且两者一直处在动态飞行状态,所以环绕器想要拍摄到火卫一,并不是一件容易的事情。为此,研制团队做了大量的计算和地面仿真试验,最终才有了这张高清影像图。

由于火卫一与环绕器的轨道关系,使得它们定期出现相对距离较近的轨道交会窗口。而为了成功拍到图像,不仅要算准交会时间,还要调整好相机的拍摄方向、控制好环绕器的姿态等,对于技术要求很高。

航天科技集团八院、天问一号环绕器副总设计师 朱庆华:可以说为了获取这一瞬间的火卫一影像,算得准、指得稳、拍得好、控得住,这些技术要素缺一不可。整个实施过程中,通过环绕器的姿态机动,确保小面阵探测器的视场中心准确指向拍摄窗口,并保持拍摄过程的姿态稳定。考虑火星探测和地球间的器地时延,整个过程都需要环绕器全自主完成。

此次拍摄任务中,由于小面阵探测器的可视范围有限,所以要求研制团队将拍摄时间精确到秒。一旦超时,就将错过火卫一的成像时机。

航天科技集团八院、天问一号环绕器副总设计师 朱庆华:小面阵探测器的有效视场不过0.3度,即使将0.3度的视场中心准确指向火卫一,它飞入小面阵探测器的视场和飞出的时间也不过6秒左右,如果不能在特定的时间精准指向0.3度以内,则有可能连火卫一的身影都看不到。

一直以来,火卫一都是科学家关注的研究对象。通过了解这颗卫星,能够让我们获得大量有关太阳系早期历史的信息。本次任务的成功,也为天问一号环绕器后续执行其他拓展任务,积累了技术基础。

航天科技集团八院、天问一号环绕器副总设计师 朱庆华:火卫一是如何形成的、火卫一会不会最终撞向火星,这些都需要我们通过获取科学数据,由科学家团队进行研究。科学家团队可以充分利用这样的能力,提出进一步的观测需求,包括不同角度获取火卫一影像等,从而获得更多有价值的科学探测数据。

 
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