一次成像“穩(wěn)準好”！天問一號傳回土豆狀衛(wèi)星照片

2022-07-23 12:17:22

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供稿：網(wǎng)友

今天（23日），是中國首次火星探測任務天問一號探測器發(fā)射2周年。國家航天局探月與航天工程中心發(fā)布了一張由天問一號環(huán)繞器拍攝到的火衛(wèi)一高清影像圖。這也是環(huán)繞器完成既定科學探測任務后執(zhí)行的一項拓展任務。

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

航天科技集團八院、天問一號環(huán)繞器副總設計師朱慶華：這次火衛(wèi)一的影像是由環(huán)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(huán)繞器在已經(jīng)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(wèi)一是火星兩顆天然衛(wèi)星之一。從圖像中可以看到，火衛(wèi)一是一個形狀不規(guī)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(huán)繞器高分相機拍攝火衛(wèi)一，驗證了利用環(huán)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(wěn)準好” 為后續(xù)觀測奠定基礎

火衛(wèi)一和天問一號環(huán)繞器的軌道高度不同，并且兩者一直處在動態(tài)飛行狀態(tài)，所以環(huán)繞器想要拍攝到火衛(wèi)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(wèi)一與環(huán)繞器的軌道關系，使得它們定期出現(xiàn)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(huán)繞器的姿態(tài)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(wèi)一影像，算得準、指得穩(wěn)、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(huán)繞器的姿態(tài)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(tài)穩(wěn)定。考慮火星探測和地球間的器地時延，整個過程都需要環(huán)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(wèi)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(wèi)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(wèi)一的身影都看不到。