來源:科技日報
記者從國家航天局獲悉,截至2021年7月23日,“祝融號”火星車在火星表面工作68個火星日,累計行駛585米;環繞器在軌運行一周年,距離地球約3.78億千米,單向通信時延約21分鐘,兩器狀態良好,各系統工況正常。
視頻來源:國家航天局
據國家航天局23日發布的最新圖片顯示,開始科學探測以來,“祝融號”火星車從著陸點向南部古海陸交界方向行駛,行駛路線如下圖。
圖片來源:北京航天飛行控制中心
每個火星日,導航地形相機對沿途地貌進行成像,在行進中次表層雷達、氣象測量儀開機探測;行進停止后,表面磁場探測儀開機探測;途中遇到有較高科學探測價值的巖石、沙丘等特殊地貌時,表面成分探測儀、多光譜相機等載荷開展定點探測。
本周,火星車行駛至巡視探測途中的一處沙丘,拍攝了由風成、風積作用形成的沙丘地貌圖像,多臺載荷開機對沙丘及周邊環境進行探測。
圖片來源:國家航天局
不知不覺
天問一號探測器
發射已過去整整一年
這一年里天問一號探測器
都經歷了什么?
讓我們一起來回顧
2020年7月23日12時41分
我國在文昌航天發射場,用長征五號遙四運載火箭成功發射首次火星探測任務天問一號探測器,火箭飛行約2167秒后,成功將探測器送入預定軌道,開啟火星探測之旅,邁出了我國行星探測第一步。
▲圖為天問一號探測器發射瞬間。
2020年7月27日
天問一號探測器在飛離地球約120萬公里處回望地球,利用光學導航敏感器對地球、月球成像,獲取了清晰地月合影。在這幅黑白合影圖像中,地球與月球一大一小,均呈新月狀,在茫茫宇宙中交相輝映。
▲圖為2020年7月27日,天問一號探測器在距離地球約120萬公里處拍攝的地月合影照片。
2020年8月2日7時0分
天問一號探測器3000N發動機工作20秒鐘,順利完成第一次軌道中途修正。
2020年8月28日10時8分
天問一號探測器飛行路程達到1億千米,探測器姿態穩定、能源平衡,多個載荷完成自檢,確認設備狀態正常,此時已在軌飛行約36天,距離地球約1075萬千米。
2020年9月20日23時
天問一號探測器4臺120N發動機同時點火工作20秒,順利完成第二次軌道中途修正,并在軌驗證了120N發動機實際性能。
2020年10月1日
天問一號探測器飛行路程達1.88億千米,距地球2410萬千米,探測器飛行正常并傳回自拍圖。
▲探測器上的五星紅旗,尺寸約為39厘米×26厘米,略小于一張A3紙,重量144克,圖案采用特殊材料經特殊套印工藝噴涂。
飛行圖像由探測器攜帶的分離測量傳感器拍攝。傳感器安裝于探測器外側壁,在地面控制下與探測器本體分離,利用自身兩側安裝的兩個廣角鏡頭,每秒拍攝一張圖像,通過WIFI通信方式將圖像傳送給探測器,再由探測器轉發給地面站。
2020年10月9日23時
天問一號探測器主發動機點火工作480余秒,順利完成深空機動。此時飛行里程已突破2億千米,距離地球約2940萬千米。
▲探測器調姿示意圖
2020年10月28日22時
天問一號探測器8臺25N發動機同時點火工作,順利完成第三次軌道中途修正,并在軌標定了25N發動機的實際性能。
2020年11月17日
天問一號探測器飛行路程超過3億千米,距離地球約6380萬千米,此時已在軌飛行116天。
2020年12月9日
天問一號探測器發回首封家書。
2020年12月14日21時
天問一號探測器飛行路程約3.6億公里,距離地球超過1億公里,飛行狀態良好。
2021年2月5日20時
天問一號探測器發動機點火工作,順利完成地火轉移段第四次軌道中途修正,以確保按計劃實施火星捕獲。此時已在軌飛行約197天,距離地球約1.84億公里,距離火星約110萬公里,飛行里程約4.65億公里。
▲此圖為天問一號在距離火星約220萬公里處,獲取的首幅火星圖像。圖中,火星阿茜達利亞平原、克律塞平原、子午高原、斯基亞帕雷利坑,以及最長的峽谷—水手谷等標志性地貌清晰可見。
▲①阿茜達利亞平原;②克律塞平原;③子午高原;④斯基亞帕雷利坑;⑤水手谷。
2021年2月10日19時52分
天問一號探測器實施近火捕獲制動,環繞器3000N軌控發動機點火工作約15分鐘,器順利進入近火點高度約400千米,周期約10個地球日,傾角約10o的大橢圓環火軌道,成為我國第一顆人造火星衛星,實現“繞、著、巡”第一步“繞”的目標,環繞火星獲得成功。
▲視頻為天問一號探測器火星捕獲過程影像。
監視相機完整記錄了火星進出視野、發動機點火后探測器輕微震動和探測器從火星白天飛入黑夜的過程,太陽翼、定向天線、火星大氣層及表面形貌清晰可見。
2021年2月15日17時
天問一號探測器成功實施捕獲軌道遠火點平面機動。3000N發動機點火工作,將軌道調整為經過火星兩極的環火軌道,并將近火點高度調整至約265千米。
2021年2月24日6時29分
天問一號探測器成功實施第三次近火制動,進入近火點280千米、遠火點5.9萬千米、周期2個火星日的火星停泊軌道。探測器將在停泊軌道上運行約3個月,環繞器7臺載荷將全部開機,開始科學探測。同時,載荷中的中分辨率相機、高分辨率相機、光譜儀等將對預選著陸區地形地貌、沙塵天氣等進行詳查,為擇機著陸火星做好準備。此時已在軌飛行215天,距離地球2.12億千米。
2021年3月4日
國家航天局發布3幅由我國首次火星探測任務天問一號探測器拍攝的高清火星影像圖,包括2幅全色圖像和1幅彩色圖像。
全色圖像由高分辨率相機在距離火星表面約330千米-350千米高度拍攝,分辨率約0.7米,成像區域內火星表面小型環形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可見,據測算,圖中最大撞擊坑的直徑約620米。彩色圖像由中分辨率相機拍攝,畫面為火星北極區域。
2021年3月26日
國家航天局發布2幅由我國首次火星探測任務天問一號探測器拍攝的南、北半球火星側身影像。圖像中,火星呈“月牙”狀,表面紋理清晰。
▲南半球影像由天問一號中分辨率相機于北京時間2021年3月16日拍攝,此時環繞器軌道高度約1.12萬公里。
天問一號探測器飛行至距離火星1.1萬千米處,利用中分辨率相機拍攝了火星全景。此時,由于探測器處于火星側后方上空(以面向太陽為前方),得到兩幅“側身”影像。
▲北半球影像由天問一號中分辨率相機于北京時間2021年3月18日拍攝,此時環繞器軌道高度約1.15萬公里。
2021年4月24日
國家航天局公布中國第一輛火星車命名為:祝融號。英文名稱采用直接音譯方式確定為:Zhu Rong。
2021年5月15日7時18分
天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區,我國首次火星探測任務著陸火星取得圓滿成功。
當日凌晨1時許,天問一號探測器在停泊軌道實施降軌,機動至火星進入軌道。4時許,著陸巡視器與環繞器分離,歷經約3小時飛行后,進入火星大氣,經過約9分鐘的減速、懸停避障和緩沖,成功軟著陸于預選著陸區。兩器分離約30分鐘后,環繞器進行升軌,返回停泊軌道,為著陸巡視器提供中繼通信。
2021年5月17日8時
天問一號環繞器已實施第四次近火制動,順利進入周期為8.2小時中繼通信軌道。在這一階段,環繞器的主要工作是做地球和火星之間的“信使”, 進行“地火傳書”。
2021年5月19日
國家航天局發布天問一號任務探測器著陸過程兩器分離和著陸后火星車拍攝的影像。圖像中,著陸平臺和“祝融號”火星車的駛離坡道、太陽翼、天線等機構展開正常到位。
▲此圖由火星車的前避障相機正對火星車前進方向拍攝。圖中可見坡道機構展開正常;圖像上部的兩個伸桿為已經展開到位的次表層雷達;前進方向地形清晰。為獲知火星車前進方向更大范圍的地形信息,避障相機采用大廣角鏡頭,在廣角鏡頭畸變的影響下,遠處地平線形成一條弧線。
▲此圖由導航相機拍攝,鏡頭指向火星車尾部。圖中可見火星車太陽翼、天線展開正常到位;火星表面紋理清晰,地貌信息豐富。
▲由環繞器的監視相機拍攝的著陸巡視器分離過程圖像。
2021年5月22日10時40分
“祝融號”火星車安全駛離著陸平臺,到達火星表面,開始巡視探測。
▲圖為“祝融號”火星車駛離著陸平臺,實拍北京航天飛行控制中心大屏。
天問一號任務的科學目標是研究火星形貌與地質構造特征、火星表面土壤特征與水冰分布、火星表面物質組成、火星大氣電離層及表面氣候與環境特征、火星物理場與內部結構等。
▲火星車攜帶的前避障相機a/b、后避障相機a/b,拍攝了駛離著陸平臺過程影像。
2021年6月7日
國家航天局發布天問一號任務著陸區域高分影像圖。圖像中天問一號著陸平臺、“祝融號”火星車及周邊區域情況清晰可見。
▲左圖:著陸前;右圖:著陸后
影像圖由天問一號環繞器高分辨率相機于2021年6月2日18時拍攝。著陸后圖像右上角有兩處明顯亮斑,靠上的亮斑由兩個亮點組成,較大亮點為天問一號著陸平臺,較小亮點為“祝融號”火星車。以著陸平臺亮點為中心,周圍區域顏色較暗,據分析,可能是降落過程中受到發動機羽流影響造成。著陸平臺南北方向,存在對稱的噴射狀亮條紋,可能是著陸后著陸平臺鈍化時吹除了較細的塵埃形成。圖像中部亮斑為降落火星過程中拋離的背罩及降落傘組合體,其中背罩為圓形亮點,降落傘為長條狀亮點。圖像左下方向,存在另外一處明顯的亮斑,為降落過程中拋離的防熱大底。
2021年6月11日
國家航天局公布由“祝融號”火星車拍攝的著陸點全景、火星地形地貌、“中國印跡”和“著巡合影”等影像圖。首批科學影像圖的發布,標志著我國首次火星探測任務取得圓滿成功。
▲“著巡合影”圖,是火星車行駛至著陸平臺南向約10米處,釋放安裝在車底部的分離相機,之后火星車退至著陸平臺附近。分離相機拍攝了火星車移動過程和火星車與著陸平臺的合影。圖像通過無線信號傳送到火星車,再由火星車通過環繞器中繼傳回地面。
▲著陸點全景圖,是火星車尚未駛離著陸平臺時,由火星車桅桿上的導航地形相機,進行360°環拍,經過校正和鑲嵌拼接而成。圖像顯示,著陸點附近地勢平坦,遠處可見火星地平線,石塊豐度和尺寸與預期一致,表明著陸點自主選擇和懸停避障實施效果良好。
▲“中國印跡”圖,是火星車行駛到著陸平臺東偏南60°方向約6米處,拍攝的著陸平臺影像圖。圖像顯示,著陸平臺熠熠生輝,國旗鮮紅方正,表面地貌細節豐富。
▲火星地形地貌圖,是火星車駛達火星表面后,由導航地形相機拍攝的第一幅地形地貌影像圖。圖像顯示,近處表面較平坦,分布有大小不同的石塊,邊緣平滑、顏色較淺、呈半掩埋狀,較遠處有一環形坑,環形坑邊緣分布有顏色較深、棱角分明的石塊,更遠處是幾處沙丘。
2021年6月27日
國家航天局發布天問一號火星探測任務著陸和巡視探測系列實拍影像,包括著陸巡視器開傘和下降過程、祝融號火星車駛離著陸平臺聲音及火星表面移動過程視頻,火星全局環境感知圖像、火星車車轍圖像等。
▲此視頻為著陸過程視頻,2021年5月15日,天問一號著陸巡視器成功著陸火星,攜帶的開傘過程監視相機、落火狀態監視相機、避障相機,分別記錄了降落傘彈傘、開傘和拋傘,動力減速和避障等過程。
▲此視頻為火星車駛離過程聲音,2021年5月22日,火星車成功駛離著陸平臺,到達火星表面開始巡視探測,火星車前后避障相機,記錄了駛離過程,錄音裝置獲取了駛離過程聲音數據。音頻中包括火星車驅動機構加電開始移動、坡道行駛、駛上火星表面等過程現場聲音。火星車駛離過程聲音主要來源于驅動機構、車輪與坡道摩擦、車輪與地面摩擦。
▲2021年6月1日,火星車WIFI分離相機拍攝著陸平臺與火星車合影,相機記錄了火星車后退移動和原地轉彎過程。根據WIFI相機視場、焦距等參數,工作人員規劃了相機分離的位置和行駛路徑,火星車行駛到分離點后,釋放WIFI相機,后退至合影點,相機拍攝著陸平臺與火星車正面合影,隨后火星車進行轉彎,側身面對相機,拍攝著陸平臺與火星車側身合影。
火星全局環境感知圖
(建議橫屏觀看)
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▲2021年6月16日,火星車開展了全局環境感知,為后續階段科學探測進行路徑規劃,并通過后避障相機,拍攝了火星車行駛的清晰車轍。
2021年7月8日
“祝融號”火星車已在火星表面工作54個火星日,行駛里程超過300米。火星車駛上火星表面以來,向南行駛開展巡視探測,導航地形相機每日對沿途地貌進行成像,行進中次表層雷達、氣象測量儀、表面磁場探測儀開機探測,途中遇到巖石、沙丘等特殊地貌時,利用表面成分探測儀、多光譜相機等開展定點探測。
▲此圖為火星巖石,由多光譜相機獲取的多個譜段數據合成,圖中可見火星巖石的紋理特征和火星車車轍。
▲此圖為火星巖石和塵土,由多光譜相機獲取的多個譜段數據合成,圖中呈現了巖石表面火星塵土的覆蓋情況。
▲2021年6月26日(第42火星日),火星車到達一處沙丘地帶,利用導航地形相機拍攝了紅色沙丘高分辨率影像,拍攝點距離沙丘約6米,周圍分布有不同大小的石塊,其中正對著火星車的石塊寬約0.34米。
▲2021年7月4日(第50火星日),火星車行駛至沙丘南側,對周圍地形地貌感知成像,此圖可見沙丘全貌,長約40米,寬約8米,高約0.6米。圖5左側為一簇形狀各異的石塊,右上角可見背罩和降落傘,成像時火星車距離著陸點直線距離約210米,距離背罩和降落傘約130米。
▲圖中左側為一簇形狀各異的石塊,右上角可見背罩和降落傘,成像時火星車距離著陸點直線距離約210米,距離背罩和降落傘約130米。
2021年7月11日20時
天問一號環繞器在軌工作353天,工況正常。地火距離3.707億千米,光行時20分36秒。“祝融號”火星車累計行駛410.025米,工況正常。
2021年7月12日
“祝融號”火星車在南向巡視探測途中,路過降落傘與背罩組合體附近,利用導航地形相機對組合體進行成像(降落傘與背罩圖像),圖中可見降落傘全貌和經氣動燒蝕后的完整背罩結構,背罩上的姿控發動機導流孔清晰可辨,成像時火星車距離背罩約30米,距離著陸點約350米。在接近和駛離過程中,火星車前、后避障相機也拍攝到了降落傘與背罩。
▲降落傘與背罩圖像
▲前避障相機圖像
▲后避障相機圖像
▲圖為2021年5月15日著陸過程中降落傘打開后的圖像。
▲圖為2021年6月2日環繞器拍攝的著陸區圖像,圖中可分辨出著陸平臺、火星車、降落傘及背罩、防熱大底的相對位置。
2021年7月17日23時
天問一號探測器傳回的信息,當日“祝融號”火星車行駛里程突破一華里(509米),即將到達第二處沙丘,計劃對沙丘及周邊環境開展詳細探測。"祝融號"火星車已在火星表面工作63個火星日,“天問一號”環繞器在軌工作359天,距離地球約3.75億千米,單向通信時延接近21分鐘。兩器狀態良好,各分系統工況正常。
天問一號的探火之旅
漫長而孤它每一次向地球傳來的回音
都令人喜悅和振奮
一年,365天,8760個小時
我們和它相互守望的故事還在繼續
......
來源:科技日報 部分內容綜合自太空夢想、我們的太空、央視新聞
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