天問一號(hào)著陸總設(shè)計(jì)師張榮橋哭了 解密黑色九分鐘如何安全度過

　　器器分離有多危險(xiǎn)？

　　稍有不慎就撞向火星表面

　　火星探測(cè)器“天問一號(hào)”包括環(huán)繞器和著陸巡視器兩部分，為實(shí)現(xiàn)著陸巡視器準(zhǔn)確進(jìn)入火星著陸軌道，環(huán)繞器需要首先在攜帶著陸巡視器的情況下控制到撞擊火星的軌道，實(shí)施兩器分離后，環(huán)繞器需要迅速抬升軌道，而著陸巡視器則進(jìn)入火星大氣層。這個(gè)分離前后的控制需要7個(gè)小時(shí)，環(huán)繞器作為搭載著陸巡視器的星際“專車”，需要順序完成軌道降低發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火和關(guān)機(jī)、兩器分離姿態(tài)建立、兩器分離后軌道升高發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火和關(guān)機(jī)等一系列動(dòng)作，而這些太空芭蕾般的優(yōu)美舞姿，都需要環(huán)繞器自主、準(zhǔn)確、可靠地完成。

　　“這是一系列很關(guān)鍵的姿態(tài)和軌道機(jī)動(dòng)，稍有不慎，探測(cè)器就可能被火星引力拉向火星表面，而由于通訊時(shí)延的存在，我們并沒有辦法實(shí)時(shí)獲知探測(cè)器的狀態(tài)并對(duì)異常情況進(jìn)行干預(yù)。”環(huán)繞器副總設(shè)計(jì)師朱慶華說道，“可以說，器器分離的過程是我們控制算法精度、產(chǎn)品工作可靠性、故障預(yù)案周密性等最充分的考驗(yàn)。”

　　實(shí)際上，明確了著陸器準(zhǔn)確的著陸點(diǎn)后，探測(cè)器的一系列機(jī)動(dòng)也就隨之確定下來了。在探測(cè)器進(jìn)行第一次降軌點(diǎn)火的3個(gè)小時(shí)前，設(shè)計(jì)師們已上注所有控制策略，策略中包含了對(duì)可能發(fā)生情況的應(yīng)對(duì)。

　　實(shí)際過程中，探測(cè)器需要自主進(jìn)行測(cè)量計(jì)算并作出判斷，每個(gè)環(huán)節(jié)都必須精準(zhǔn)無誤，分秒不能差。方案設(shè)計(jì)師王衛(wèi)華打了個(gè)比方：“這就好比在室外，距離標(biāo)準(zhǔn)籃筐980米進(jìn)行投籃，還必須事先考慮到投籃的角度、時(shí)機(jī)、投球力度，以及籃球自身旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、風(fēng)速和風(fēng)向外部環(huán)境等種種因素的影響。”

　　同時(shí)，設(shè)計(jì)師們也做了不同情況下的預(yù)案和對(duì)策。當(dāng)環(huán)繞器通過自身的敏感器發(fā)現(xiàn)沒有完成既定的動(dòng)作時(shí)，會(huì)自主帶著著陸器迅速進(jìn)行軌道抬升以避免撞向火星，并在合適的時(shí)機(jī)再次選擇執(zhí)行兩器分離的一系列動(dòng)作。