7月23日,在天问一号火星探测器成功发射两周年之际,由中国航天科技集团八院抓总研制的天问一号火星环绕器拍摄的中国首幅“火卫一”图像正式发布。
(图片来源:国家天文台)
该图像是天问一号火星环绕器携带的高分辨率相机拍摄的。图像中火卫一看上去像极了“土豆”,表面布满了大大小小形状不一的陨石坑,形貌完整、细节清晰,首次近距离获取了火卫一的第一手科学数据。为科学家开展火卫一地形地貌、运行规律等研究提供了珍贵数据,为我国行星探测工程积累了宝贵经验。
这张珍贵的图像是如何拍摄的?据中国航天科技集团八院火星环绕器副总设计师朱庆华介绍,火星有火卫一、火卫二两颗天然卫星。火卫一是其中个头较大的,约27千米长、22千米宽、18千米高,外形不规则、没有大气,运行在距离火星表面约6000千米的环火轨道,是太阳系中距离主星最近的一颗卫星。
八院火星探测团队在对天问一号火星环绕器飞行轨道与火卫一飞行轨道进行研究分析后,发现火星环绕器存在多次飞越火卫一的机会。结合环绕器成像类科学载荷的能力,团队经可行性评估后认为,可以采用高分辨率相机实施成像探测。但受限于光学成像系统分辨率与“摄影师”视场的约束,对火星环绕器姿态指向控制能力提出了极高的精度及稳定度要求,也对成像任务策略准确度提出了极高要求。
为了确保拍摄成功,团队成员进行了技术多方比对和逐个环节确认。在距离火卫一5100公里处,天问一号火星环绕器开启了这次“宇宙级大片”的拍摄。
“由于火星环绕器和火卫一都在快速飞行过程中,在两者相遇的时候进行拍摄,就相当于摄像师扛着照相机一边跑步,一边给另一个高速运动的物体拍照,而且相机的视场还很小,从火卫一进入视场到飞出视场只有6秒左右的时间,因此算得准、指得稳、控得住、拍得好,缺一不可。”朱庆华说。
在拍摄过程中,火星环绕器首先进行了姿态机动调整,将高分辨相机光轴精准地瞄准在目标区域,静候火卫一飞越。在预期的飞越时间,火星环绕器利用高分辨相机实施连续拍照。拍摄完毕后,火星环绕器进行姿态调整,恢复至巡航飞行姿态,同时将成像数据通过定向天线传输至地面进行处理。而这一系列操作,全部由火星环绕器自主完成。
自2020年7月23日成功发射入轨,天问一号火星环绕器圆满完成各项任务。目前,天问一号火星环绕器运行在遥感使命轨道上,运行稳定、状态良好。后续还将继续开展全球遥感探测,并将择机开展拓展技术试验,为相关任务开展先期技术验证。
（来源：新华社）
