第2次轨道修正后 “天问一号”必须考虑保暖问题

2020-09-22 10:22   来源: 互联网

记者从国家航天局获悉,2020 年 9 月 20 日 23:00,在中国第一支火星探测飞行控制队的控制下,四台 120 N 的 "天文 1 号" 探测器同时发射 20 秒,成功完成了第二次轨道中程修正,并验证了 120 N 发动机在轨道上的实际性能。


到目前为止,"天文一号" 已在轨道上运行了 60 天,距地球约 1900 万公里,距离地球约 1.6 亿公里,探测器系统状况良好,地面测控通信中心和台站正常跟踪。


中途修正一般是指探测器在飞行过程中由于各种原因引起的轨道偏差的修正,从而使探测器更接近理论轨道飞行。据北京航空航天飞行控制中心称,在 "天文一号" 火星飞行中,它将受到太阳和太阳系其他行星引力的影响。一些行星的引力会干扰探测器,并在长期积累过程中改变探测器的飞行轨迹和速度。由于探测器长期处于无动力飞行状态,微小的位置速度误差会逐渐积累和放大。地面测控系统需要根据实测轨道计算的实际飞行轨道与飞行过程中的理论设计轨道之间的偏差,对探测器的飞行轨道进行修正,以保证探测器始终在预定轨道上飞行。


第二中程校正设置在第一中程校正与深空机动之间,主要是为了纠正第一中程校正的残差,瞄准理论深空电机点的位置,同时进行四台 120 N 发动机的试验喷射。为此,该中心采用第二中程校正和深空机动联合最优控制策略。在满足发动机最小启动时间的前提下,在指定的中途修正时间下,通过优化惯性空间中段校正轨的控制方向,使深空机动控制量最小化,并针对标称近火点参数,计算了中程修正控制参数。


由于 "天文 1 号" 发射轨道和第一次中途修正精度很高,这一修正很小,发动机启动时间约为 20 秒。


目前,"天文一号" 在北京飞控中心的严格测量和控制下仍在平稳飞行,里程即将达到两亿公里,细心的读者可能会问:为什么它飞了一亿多公里,却离地球还不到两千万公里呢?


这是因为,在飞往火星的过程中,天文一号以弧线的形式沿机动轨道飞行,并将继续远离地球。但与此同时,地球和火星在各自的轨道上围绕太阳旋转,呈现出 "你去,我去" 的状态。因此,相对于发射时的空间位置,天文 1 号的里程正在迅速积累,而离地球的距离并不那么快。


转瞬即逝,"天文一号" 已经飞了近两个月,地球从夏天变到了秋天,我国北部地区甚至在不久的将来还会开始取暖,"天文一号" 要开火 " 也要考虑保暖问题。


据北京飞行控制中心的专家介绍,随着距离太阳的变化,"天文一号" 的姿态也会发生变化:第一次发射时,它离太阳更近,它的太阳能电池板不面向太阳,但会增加一个角度偏差。如果太阳能电池板当时面对太阳,就会吸收过多的太阳能,产生过多的电能,而多余的电力就不会被消耗掉,从而损害电池的寿命。保持帆板一定的角度,既能满足电源的需要,又能使探测器的温度正常。

image.png

与地球相比,火星远离太阳,光线低于地球位置的太阳平均辐射常数。在火灾转移过程中,"天文 1 号" 所获得的太阳能将变得越来越弱。在某一时刻,太阳能电池板将被完全扩展以满足电源需求。风帆板的变化将在第二次中途修正后进行。


在调整太阳帆板角度的同时,还要调整和控制天文一号自身的姿态,以保证它与地面的顺畅通信,准确地控制太阳帆板,调整探测器的姿态,这对北京飞行控制中心的姿态控制提出了更高的要求。


随着时间的推移,天文一号也会遇到太阳能不足的问题,届时它只能通过太阳能电池板接收光能,并且没有足够的热量维持体温,这就要求它自己加热,使它的设备正常运转。


然而,"问题一号" 的取暖比我们生活中的取暖更准确。它可以根据 "加热" 区域的精确性来识别体温过低的部位,同时也能在保证设备安全的同时节约能源。




责任编辑:萤莹香草钟
分享到:
0
【慎重声明】凡本站未注明来源为"中国IT新闻网"的所有作品,均转载、编译或摘编自其它媒体,转载、编译或摘编的目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其他问题需要同本网联系的,请在30日内进行!
生活帮原创