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一次成像“穩準好”!天問一號傳回土豆狀衛星照片

2022-07-23 12:17:22
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供稿:網友
今天(23日),是中國首次火星探測任務天問一號探測器發射2周年。國家航天局探月與航天工程中心發布了一張由天問一號環繞器拍攝到的火衛一高清影像圖。這也是環繞器完成既定科學探測任務后執行的一項拓展任務。

發布的火衛一影像是由天問一號環繞器上攜帶的高分辨率相機拍攝而成。成像的時候,環繞器與火衛一距離大約5000千米。

航天科技集團八院、天問一號環繞器副總設計師 朱慶華:這次火衛一的影像是由環繞器上有效載荷高分相機的小面陣探測器獲取的。這次拍攝是環繞器在已經完成了對火星全球中分辨率遙感影像獲取的既定科學目標任務基礎上,實施了一次重要的拓展任務。

火衛一是火星兩顆天然衛星之一。從圖像中可以看到,火衛一是一個形狀不規則的小天體,呈土豆狀。圖像左上部可以看到表面分布的條紋,可能是受撞擊所形成的;在圖像右上部可以看到一個直徑約2千米的撞擊坑,名為厄皮克撞擊坑。

朱慶華:這次利用環繞器高分相機拍攝火衛一,驗證了利用環繞器自身的控制能力,在滿足光照、通信、能源的約束條件下,實施計劃外科學觀測是可行的。

一次成像“穩準好” 為后續觀測奠定基礎

火衛一和天問一號環繞器的軌道高度不同,并且兩者一直處在動態飛行狀態,所以環繞器想要拍攝到火衛一,并不是一件容易的事情。為此,研制團隊做了大量的計算和地面仿真試驗,最終才有了這張高清影像圖。

由于火衛一與環繞器的軌道關系,使得它們定期出現相對距離較近的軌道交會窗口。而為了成功拍到圖像,不僅要算準交會時間,還要調整好相機的拍攝方向、控制好環繞器的姿態等,對于技術要求很高。

朱慶華:可以說為了獲取這一瞬間的火衛一影像,算得準、指得穩、拍得好、控得住,這些技術要素缺一不可。整個實施過程中,通過環繞器的姿態機動,確保小面陣探測器的視場中心準確指向拍攝窗口,并保持拍攝過程的姿態穩定??紤]火星探測和地球間的器地時延,整個過程都需要環繞器全自主完成。

此次拍攝任務中,由于小面陣探測器的可視范圍有限,所以要求研制團隊將拍攝時間精確到秒。一旦超時,就將錯過火衛一的成像時機。

朱慶華:小面陣探測器的有效視場不過0.3度,即使將0.3度的視場中心準確指向火衛一,它飛入小面陣探測器的視場和飛出的時間也不過6秒左右,如果不能在特定的時間精準指向0.3度以內,則有可能連火衛一的身影都看不到。

一直以來,火衛一都是科學家關注的研究對象。通過了解這顆衛星,能夠讓我們獲得大量有關太陽系早期歷史的信息。本次任務的成功,也為天問一號環繞器后續執行其他拓展任務,積累了技術基礎。

朱慶華:火衛一是如何形成的、火衛一會不會最終撞向火星,這些都需要我們通過獲取科學數據,由科學家團隊進行研究??茖W家團隊可以充分利用這樣的能力,提出進一步的觀測需求,包括不同角度獲取火衛一影像等,從而獲得更多有價值的科學探測數據。
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