天问一号火星轨道器是中国成功发射的一颗火星探测器，于2020年7月23日发射升空 。它由轨道器、着陆巡视器和火星气球组成，目的是开展火星环境探测、地质勘测和资源探测等 。该轨道器重约3吨，配备多项科学仪器和高清相机，能够实现多种探测任务 。其主要任务包括寻找火星地下水、探测火星磁场、雷达探测火星表面等 。天问一号的成功发射标志着中国跨入深空探测的新时代，也为人类探索火星做出了贡献 。
中新网上海2月11日电 题：只为浩瀚星空那一抹中国红——记“天问一号”火星环绕器研制团队
作者 郑莹莹 郭超凯
中国传统“牛”年新春到来之际，中国首次自主火星探测器天问一号于北京时间2月10日19时52分成功实施制动捕获，随后进入环绕火星轨道，成为中国第一颗人造火星卫星 。
制动捕获是中国此次火星探测任务中技术风险最高、技术难度最大的环节之一，这一动作被形象称为“踩刹车”，其成功实施不仅是“天问一号”从火星传来的最佳牛年新春祝福，更让研制团队一直悬着的心放了下来 。
为了这一瞬间的喜悦，中国航天科技集团第八研究院(以下简称：八院)的火星环绕器团队，整整等了10年 。
文章插图
效果图 。中国航天科技集团八院 供图
深空探测 “后来者”攻克关键难题
2010年，中国深空探测重大专项论证在8名院士联名向国家建议的推动下拉开帷幕 。自那时起，八院火星团队就开始全程参与中国深空探测的重大专项论证 。“天问一号”探测器由环绕器和着陆巡视器组成 。2013年，根据中国航天科技集团有限公司对火星探测任务的分工，八院火星团队转入火星环绕器的总体论证工作 。
中国是深空探测领域的后来者，对深空探测所需的技术积累有限，为实现深空探测工程的目标，需要攻克一系列关键技术：机会唯一的制动捕获如何“踩刹车”？过程复杂的两器分离如何设计？遥测遥控中断30天的“日凌期”如何度过？距离地球如此遥远的火星探测器如何开展自主管理？
为了攻克这些难题，研制团队边论证边调研 。在2016年中国首次自主火星探测任务正式启动立项后的几年里，团队接连攻克了火星制动捕获、超远距离通信、长时间在轨自主管理、深空光学自主导航等多项关键技术 。
比如这次的制动捕获，环绕器在抵达火星后，需要把握住唯一的机会对火星进行制动捕获，如果点火时间过长，探测器就会一头撞上火星，如果点火时间过短，探测器就会飞离火星，因此对环绕器姿态轨道控制分系统提出了极高要求 。为了解决相关难题，环绕器团队提出了许多方案，又推翻了许多方案，最终采用了捕获时以开机时长和速度增量两个指标来控制发动机的“双关机策略” 。
寒冬酷暑 奔波数万公里
2月10日晚抵达火星时，奔波了近7个月的中国天问一号火星探测器飞行里程约4.75亿千米，距离地球约1.92亿千米 。而这一路以来，研制人员也在“奔”，他们冒着寒冬酷暑，辗转各地，推进研制任务 。
测控数据传输分系统作为火星探测器极为重要的分系统之一，不仅要完成整器的各项试验，同时还要进行各测控站、应用站的对接 。对接工作时间跨度大、协同距离远，需要长期保持多地同时工作 。北到佳木斯的深山老林，西到喀什的茫茫戈壁，南到文昌的湿热海岛，东到上海的佘山脚下……在进行中国首台高灵敏度数字化深空应答机的测控应用对接任务时，研制团队的设计师们在几个月时间里辗转数地，奔波数万公里 。
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