5月29日1時31分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙Y110運載火箭,成功將行星探測工程天問二號探測器發(fā)射升空?;鸺w行約18分鐘后,將探測器送入地球至小行星2016HO3轉(zhuǎn)移軌道。隨后,探測器太陽翼正常展開、相關(guān)機(jī)構(gòu)順利解鎖,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。
天問二號主要任務(wù)目標(biāo)是對小行星2016HO3進(jìn)行探測、取樣并返回地球,此后再對主帶彗星311P開展科學(xué)探測。行星探測工程天問二號任務(wù)指揮部總指揮長、國家航天局局長單忠德表示,國家航天局牽頭實施天問二號任務(wù),推動星際探測征程接續(xù)前進(jìn),邁出了深空探測的新一步,期待天問二號按計劃完成各項探測任務(wù),取得更多原創(chuàng)科學(xué)成果,揭開更多宇宙奧秘,增進(jìn)人類認(rèn)知。
尋訪地球的“神秘舞伴”
深空中,一顆名為2016HO3的小行星,正以特殊的方式與地球共舞。它既不是地球的天然衛(wèi)星,也不屬于典型的近地小行星,而是被天文學(xué)家歸類為地球“準(zhǔn)衛(wèi)星”。
天問二號探測器即將探訪的,就是這位地球的“神秘舞伴”。
在過去的100年里,2016HO3與地球始終保持著軌道共振。它既不會脫離地球引力影響,又不會真正成為地球衛(wèi)星,而是形成類似馬蹄形的環(huán)繞路徑,與地球始終保持微妙的距離——行至地球前方時,它會被地球輕柔地推開;待地球向前運行時,它又悄然加速追趕。
2016HO3還有著幾乎失重的天體表面、28分鐘的晝夜交替、極端的溫度劇變……科學(xué)家推測,這顆直徑約40米至100米的天體,很可能是某次遠(yuǎn)古撞擊事件的拋射物,光譜分析顯示,它的成分與月球巖石驚人地相似。作為太陽系的“活化石”,它記錄了太陽系形成初期的原始信息,對太陽系起源和演化研究有著重要意義。
天問二號擁有智能化“大腦”,它將“邊飛邊探邊決策”,先圍繞2016HO3伴飛,從距離目標(biāo)天體約2000千米開始,基本自主開展精準(zhǔn)捕獲、逐步接近、科學(xué)探測和樣品采集,最后返回地球。由于小天體引力非常弱小,堅硬表面容易造成探測器反彈,而松散表面又難以阻止探測器下陷。于是,技術(shù)團(tuán)隊創(chuàng)新了小天體采樣方式,除常用的秒級觸碰采樣方式外,天問二號任務(wù)還將在距離小行星表面近處伸出機(jī)械臂實施懸停采樣,以及在小行星表面微重力環(huán)境下開展分鐘級的附著采樣。
火箭實現(xiàn)“零窗口”發(fā)射
2016HO3的體積小、質(zhì)量小、引力弱,捕獲難度大,天問二號探測器要順利抵達(dá)“目的地”,難關(guān)重重。對于火箭來說,發(fā)射窗口窄、軌道高度和入軌精度要求高、分離速度誤差控制嚴(yán),要闖過的關(guān)卡同樣不少。
與以往發(fā)射地球軌道范圍內(nèi)的載荷相比,此次任務(wù)在分離階段進(jìn)一步提速,由每秒7.9千米的第一宇宙速度,提升至超過每秒11.2千米的第二宇宙速度,從而使探測器掙脫地球引力。過程中,火箭要為探測器提供極高的速度和能量,綜合考量火箭運載能力、履約能力和可靠性等因素,我國宇航發(fā)射次數(shù)最多的火箭——長三乙火箭成為此次小行星探測之旅的“專屬座駕”。
本次任務(wù)是長三乙火箭首次執(zhí)行地球逃逸軌道發(fā)射任務(wù)。“火箭入軌時的速度達(dá)到每秒11.2千米,而只有將誤差控制在每秒1米之內(nèi),才能將天問二號精準(zhǔn)送入軌道,否則可能造成探測器與小行星出現(xiàn)百萬公里級的誤差。”中國運載火箭技術(shù)研究院張亦樸打了個形象的比喻,這樣的入軌精度,就像在上海投出一個籃球,準(zhǔn)確命中位于北京的籃筐,同時保證籃球入筐時的角度和速度。為此,技術(shù)團(tuán)隊在采用迭代制導(dǎo)技術(shù)的基礎(chǔ)上,運用末速修正技術(shù),在分離前實時調(diào)整火箭的速度、姿態(tài)等,確保分離速度“達(dá)標(biāo)”,并滿足入軌精度要求。
何時啟程,也有講究。連續(xù)3天,火箭每天只有4分鐘的發(fā)射窗口期,加之目標(biāo)小行星與地球的相對位置一直在變化,“零窗口”發(fā)射能為探測器節(jié)省更多燃料,以更好地完成后續(xù)任務(wù)。為了完成地球逃逸軌道發(fā)射任務(wù),技術(shù)團(tuán)隊歷時兩年,完成多輪設(shè)計迭代,拿出了一套最簡化的設(shè)計方案,實現(xiàn)火箭與探測器完美“交班”。
小行星樣品預(yù)計2027年返回
天問二號任務(wù)的整個飛行過程復(fù)雜且精細(xì),共包含13個飛行階段。其中,小行星探測和采樣返回包括9個階段。發(fā)射段順利完成后,探測器進(jìn)入小行星轉(zhuǎn)移段,該階段將持續(xù)約1年,期間需實施深空機(jī)動、中途修正等操作,直至距離小行星約3萬公里處。隨后探測器依次進(jìn)入小行星接近段、交會段、近距探測段,在近距探測段按照“邊飛邊探、逐步逼近”原則,對小行星開展懸停、主動繞飛等探測,確定采樣區(qū)后進(jìn)入采樣段。
天問二號探測器上配置了11臺科學(xué)設(shè)備,這些先進(jìn)設(shè)備將助力探測器在飛行過程中進(jìn)行探測,獲取科學(xué)數(shù)據(jù)。
完成小行星“土特產(chǎn)”采集后,探測器將經(jīng)歷返回等待段、返回轉(zhuǎn)移段,在返回轉(zhuǎn)移段接近地球,返回艙與主探測器分離,獨自進(jìn)入再入回收段,預(yù)計于2027年底著陸地球并完成回收。
此后,主探測器將繼續(xù)執(zhí)行第二項任務(wù),飛向火星與木星之間小行星帶的一顆特別天體——主帶彗星311P,對其進(jìn)行伴飛探測。
311P既像小行星般沿固定軌道行進(jìn),又像彗星一樣噴發(fā)塵埃。一般認(rèn)為,彗星儲存著大量的冰,當(dāng)它們靠近太陽時,內(nèi)部冰物質(zhì)受熱蒸發(fā),形成壯麗的彗尾。但311P卻“定居”在小行星帶,這里過于靠近太陽,難以保留水冰等揮發(fā)性物質(zhì)。
一連串的問號就此涌現(xiàn):塵埃中是否含有水分子?它的噴發(fā)能量從何而來?如果小行星帶中真的存在水冰,地球海洋起源是否需要重新審視?后續(xù),天問二號探測器將穿越深空,揭開311P的神秘面紗。每一次探測數(shù)據(jù)的回傳,都有望重構(gòu)人類對太陽系演化的認(rèn)知。
發(fā)射側(cè)記
瞄準(zhǔn)小行星 “天問”再問天
今年春節(jié)假期剛過,大涼山的風(fēng)依舊帶著寒意,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,科技人員正忙碌地迎接裝載著天問二號探測器的運輸車隊。從探測器抵達(dá)發(fā)射場到發(fā)射升空,留給科技人員的時間不足百天。為保障我國首次小行星采樣返回任務(wù)順利發(fā)射,從測試調(diào)試全流程到精準(zhǔn)發(fā)射全系統(tǒng)保障,“零窗口”“零失誤”是他們的目標(biāo)。
“天問二號任務(wù)將突破一系列關(guān)鍵技術(shù),推動深空探測整體能力提升。在科學(xué)上,將獲取探測數(shù)據(jù)特別是要取得樣品,推動我國行星科學(xué)快速發(fā)展。”中國科學(xué)院院士張榮橋介紹。
為了保證天問二號探測器的測試環(huán)境符合要求,測試廠房在2024年底就根據(jù)探測器特點展開針對性改造。測試期間,發(fā)射場廠勤負(fù)責(zé)人張?zhí)祉樏刻於家c空調(diào)操作手一起,到廠房地溝內(nèi)巡查,確保機(jī)組正常運行。在漆黑、潮濕、悶熱的環(huán)境下,他們要彎腰小心前行上百米,仔細(xì)檢查每一條管路。“我們按計劃實施雨季、干燥天氣、大風(fēng)天氣專項檢查,空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案演練,沒有一絲一毫懈怠。”張?zhí)祉樥f。
此次小行星探測之旅的“專屬座駕”是長三乙火箭?;鸺D(zhuǎn)運吊裝階段正值西昌的雨季,塔勤系統(tǒng)指揮員孫輝與技術(shù)人員一起,反復(fù)梳理風(fēng)險隱患點。“油缸、閥控箱好!”“管路、電纜好!”“控制柜無滲水!”“平臺無積水!”一聲聲吆喝,傳遞著任務(wù)必勝的信心。
要確保天問二號沿著最優(yōu)軌道奔赴目的地,火箭必須在預(yù)定時間分秒不差點火,也就是“零窗口”發(fā)射。精準(zhǔn)的氣象預(yù)報、穩(wěn)妥的電力護(hù)航、高效的車輛運輸保障……各系統(tǒng)各崗位間的密切配合,都在為“零窗口”發(fā)射做好萬全準(zhǔn)備。
5月29日凌晨,群山圍繞的發(fā)射場燈火通明,這座位于大涼山深處的航天港,曾見證了“嫦娥”奔月、“北斗”組網(wǎng)?,F(xiàn)在,長三乙火箭已完成燃料加注,天問二號任務(wù)蓄勢待發(fā)。
倒計時階段,測發(fā)大廳的屏幕上,各項參數(shù)如心跳般躍動。此次任務(wù)01指揮員張潤紅,曾12次擔(dān)任系統(tǒng)指揮員、6次擔(dān)任技術(shù)陣地指揮員,對火箭各系統(tǒng)情況了如指掌,一項項口令精準(zhǔn)下達(dá),確保發(fā)射前流程平穩(wěn)推進(jìn)。
“5,4,3,2,1,點火!”夜幕下,火箭發(fā)動機(jī)噴涌出橘紅色火焰,托舉天問二號拔地而起,精準(zhǔn)抵達(dá)預(yù)定軌道。
“天問”再問天。
5月29日1時31分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙Y110運載火箭,成功將行星探測工程天問二號探測器發(fā)射升空?;鸺w行約18分鐘后,將探測器送入地球至小行星2016HO3轉(zhuǎn)移軌道。隨后,探測器太陽翼正常展開、相關(guān)機(jī)構(gòu)順利解鎖,發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。
天問二號主要任務(wù)目標(biāo)是對小行星2016HO3進(jìn)行探測、取樣并返回地球,此后再對主帶彗星311P開展科學(xué)探測。行星探測工程天問二號任務(wù)指揮部總指揮長、國家航天局局長單忠德表示,國家航天局牽頭實施天問二號任務(wù),推動星際探測征程接續(xù)前進(jìn),邁出了深空探測的新一步,期待天問二號按計劃完成各項探測任務(wù),取得更多原創(chuàng)科學(xué)成果,揭開更多宇宙奧秘,增進(jìn)人類認(rèn)知。
尋訪地球的“神秘舞伴”
深空中,一顆名為2016HO3的小行星,正以特殊的方式與地球共舞。它既不是地球的天然衛(wèi)星,也不屬于典型的近地小行星,而是被天文學(xué)家歸類為地球“準(zhǔn)衛(wèi)星”。
天問二號探測器即將探訪的,就是這位地球的“神秘舞伴”。
在過去的100年里,2016HO3與地球始終保持著軌道共振。它既不會脫離地球引力影響,又不會真正成為地球衛(wèi)星,而是形成類似馬蹄形的環(huán)繞路徑,與地球始終保持微妙的距離——行至地球前方時,它會被地球輕柔地推開;待地球向前運行時,它又悄然加速追趕。
2016HO3還有著幾乎失重的天體表面、28分鐘的晝夜交替、極端的溫度劇變……科學(xué)家推測,這顆直徑約40米至100米的天體,很可能是某次遠(yuǎn)古撞擊事件的拋射物,光譜分析顯示,它的成分與月球巖石驚人地相似。作為太陽系的“活化石”,它記錄了太陽系形成初期的原始信息,對太陽系起源和演化研究有著重要意義。
天問二號擁有智能化“大腦”,它將“邊飛邊探邊決策”,先圍繞2016HO3伴飛,從距離目標(biāo)天體約2000千米開始,基本自主開展精準(zhǔn)捕獲、逐步接近、科學(xué)探測和樣品采集,最后返回地球。由于小天體引力非常弱小,堅硬表面容易造成探測器反彈,而松散表面又難以阻止探測器下陷。于是,技術(shù)團(tuán)隊創(chuàng)新了小天體采樣方式,除常用的秒級觸碰采樣方式外,天問二號任務(wù)還將在距離小行星表面近處伸出機(jī)械臂實施懸停采樣,以及在小行星表面微重力環(huán)境下開展分鐘級的附著采樣。
火箭實現(xiàn)“零窗口”發(fā)射
2016HO3的體積小、質(zhì)量小、引力弱,捕獲難度大,天問二號探測器要順利抵達(dá)“目的地”,難關(guān)重重。對于火箭來說,發(fā)射窗口窄、軌道高度和入軌精度要求高、分離速度誤差控制嚴(yán),要闖過的關(guān)卡同樣不少。
與以往發(fā)射地球軌道范圍內(nèi)的載荷相比,此次任務(wù)在分離階段進(jìn)一步提速,由每秒7.9千米的第一宇宙速度,提升至超過每秒11.2千米的第二宇宙速度,從而使探測器掙脫地球引力。過程中,火箭要為探測器提供極高的速度和能量,綜合考量火箭運載能力、履約能力和可靠性等因素,我國宇航發(fā)射次數(shù)最多的火箭——長三乙火箭成為此次小行星探測之旅的“專屬座駕”。
本次任務(wù)是長三乙火箭首次執(zhí)行地球逃逸軌道發(fā)射任務(wù)。“火箭入軌時的速度達(dá)到每秒11.2千米,而只有將誤差控制在每秒1米之內(nèi),才能將天問二號精準(zhǔn)送入軌道,否則可能造成探測器與小行星出現(xiàn)百萬公里級的誤差。”中國運載火箭技術(shù)研究院張亦樸打了個形象的比喻,這樣的入軌精度,就像在上海投出一個籃球,準(zhǔn)確命中位于北京的籃筐,同時保證籃球入筐時的角度和速度。為此,技術(shù)團(tuán)隊在采用迭代制導(dǎo)技術(shù)的基礎(chǔ)上,運用末速修正技術(shù),在分離前實時調(diào)整火箭的速度、姿態(tài)等,確保分離速度“達(dá)標(biāo)”,并滿足入軌精度要求。
何時啟程,也有講究。連續(xù)3天,火箭每天只有4分鐘的發(fā)射窗口期,加之目標(biāo)小行星與地球的相對位置一直在變化,“零窗口”發(fā)射能為探測器節(jié)省更多燃料,以更好地完成后續(xù)任務(wù)。為了完成地球逃逸軌道發(fā)射任務(wù),技術(shù)團(tuán)隊歷時兩年,完成多輪設(shè)計迭代,拿出了一套最簡化的設(shè)計方案,實現(xiàn)火箭與探測器完美“交班”。
小行星樣品預(yù)計2027年返回
天問二號任務(wù)的整個飛行過程復(fù)雜且精細(xì),共包含13個飛行階段。其中,小行星探測和采樣返回包括9個階段。發(fā)射段順利完成后,探測器進(jìn)入小行星轉(zhuǎn)移段,該階段將持續(xù)約1年,期間需實施深空機(jī)動、中途修正等操作,直至距離小行星約3萬公里處。隨后探測器依次進(jìn)入小行星接近段、交會段、近距探測段,在近距探測段按照“邊飛邊探、逐步逼近”原則,對小行星開展懸停、主動繞飛等探測,確定采樣區(qū)后進(jìn)入采樣段。
天問二號探測器上配置了11臺科學(xué)設(shè)備,這些先進(jìn)設(shè)備將助力探測器在飛行過程中進(jìn)行探測,獲取科學(xué)數(shù)據(jù)。
完成小行星“土特產(chǎn)”采集后,探測器將經(jīng)歷返回等待段、返回轉(zhuǎn)移段,在返回轉(zhuǎn)移段接近地球,返回艙與主探測器分離,獨自進(jìn)入再入回收段,預(yù)計于2027年底著陸地球并完成回收。
此后,主探測器將繼續(xù)執(zhí)行第二項任務(wù),飛向火星與木星之間小行星帶的一顆特別天體——主帶彗星311P,對其進(jìn)行伴飛探測。
311P既像小行星般沿固定軌道行進(jìn),又像彗星一樣噴發(fā)塵埃。一般認(rèn)為,彗星儲存著大量的冰,當(dāng)它們靠近太陽時,內(nèi)部冰物質(zhì)受熱蒸發(fā),形成壯麗的彗尾。但311P卻“定居”在小行星帶,這里過于靠近太陽,難以保留水冰等揮發(fā)性物質(zhì)。
一連串的問號就此涌現(xiàn):塵埃中是否含有水分子?它的噴發(fā)能量從何而來?如果小行星帶中真的存在水冰,地球海洋起源是否需要重新審視?后續(xù),天問二號探測器將穿越深空,揭開311P的神秘面紗。每一次探測數(shù)據(jù)的回傳,都有望重構(gòu)人類對太陽系演化的認(rèn)知。
發(fā)射側(cè)記
瞄準(zhǔn)小行星 “天問”再問天
今年春節(jié)假期剛過,大涼山的風(fēng)依舊帶著寒意,在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,科技人員正忙碌地迎接裝載著天問二號探測器的運輸車隊。從探測器抵達(dá)發(fā)射場到發(fā)射升空,留給科技人員的時間不足百天。為保障我國首次小行星采樣返回任務(wù)順利發(fā)射,從測試調(diào)試全流程到精準(zhǔn)發(fā)射全系統(tǒng)保障,“零窗口”“零失誤”是他們的目標(biāo)。
“天問二號任務(wù)將突破一系列關(guān)鍵技術(shù),推動深空探測整體能力提升。在科學(xué)上,將獲取探測數(shù)據(jù)特別是要取得樣品,推動我國行星科學(xué)快速發(fā)展。”中國科學(xué)院院士張榮橋介紹。
為了保證天問二號探測器的測試環(huán)境符合要求,測試廠房在2024年底就根據(jù)探測器特點展開針對性改造。測試期間,發(fā)射場廠勤負(fù)責(zé)人張?zhí)祉樏刻於家c空調(diào)操作手一起,到廠房地溝內(nèi)巡查,確保機(jī)組正常運行。在漆黑、潮濕、悶熱的環(huán)境下,他們要彎腰小心前行上百米,仔細(xì)檢查每一條管路。“我們按計劃實施雨季、干燥天氣、大風(fēng)天氣專項檢查,空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案演練,沒有一絲一毫懈怠。”張?zhí)祉樥f。
此次小行星探測之旅的“專屬座駕”是長三乙火箭?;鸺D(zhuǎn)運吊裝階段正值西昌的雨季,塔勤系統(tǒng)指揮員孫輝與技術(shù)人員一起,反復(fù)梳理風(fēng)險隱患點。“油缸、閥控箱好!”“管路、電纜好!”“控制柜無滲水!”“平臺無積水!”一聲聲吆喝,傳遞著任務(wù)必勝的信心。
要確保天問二號沿著最優(yōu)軌道奔赴目的地,火箭必須在預(yù)定時間分秒不差點火,也就是“零窗口”發(fā)射。精準(zhǔn)的氣象預(yù)報、穩(wěn)妥的電力護(hù)航、高效的車輛運輸保障……各系統(tǒng)各崗位間的密切配合,都在為“零窗口”發(fā)射做好萬全準(zhǔn)備。
5月29日凌晨,群山圍繞的發(fā)射場燈火通明,這座位于大涼山深處的航天港,曾見證了“嫦娥”奔月、“北斗”組網(wǎng)。現(xiàn)在,長三乙火箭已完成燃料加注,天問二號任務(wù)蓄勢待發(fā)。
倒計時階段,測發(fā)大廳的屏幕上,各項參數(shù)如心跳般躍動。此次任務(wù)01指揮員張潤紅,曾12次擔(dān)任系統(tǒng)指揮員、6次擔(dān)任技術(shù)陣地指揮員,對火箭各系統(tǒng)情況了如指掌,一項項口令精準(zhǔn)下達(dá),確保發(fā)射前流程平穩(wěn)推進(jìn)。
“5,4,3,2,1,點火!”夜幕下,火箭發(fā)動機(jī)噴涌出橘紅色火焰,托舉天問二號拔地而起,精準(zhǔn)抵達(dá)預(yù)定軌道。
“天問”再問天。
本文鏈接:http://www.lbgj202.com/v-146-877.html天問二號探測器啟程“追星”
相關(guān)文章:
簡單的哲理的人生語句85條05-08
經(jīng)典古風(fēng)句子11-26
愛心公益正能量語錄07-26
青春演講稿08-15
讀書是教師最好的修行讀后感07-20
普通員工加薪申請書11-14
三年級云的作文11-03
一封給爸爸媽媽信08-27
安徽2025年4月證券從業(yè)資格考試時間及科目:4月19日04-18
2024年9月遼寧計算機(jī)四級考試準(zhǔn)考證打印入口(9月16日9:00起)09-23
2024年福建初級銀行從業(yè)資格準(zhǔn)考證打印入口:中國銀行業(yè)協(xié)會08-23
數(shù)學(xué)《倒數(shù)的認(rèn)識》教案05-08
做人與做事閱讀答案10-26
幼兒園中班交通安全教案07-19
如果個性朋友圈心語文案12-25
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)社會實踐報告12-07
幼兒園各類應(yīng)急預(yù)案11-30
公司年會上的新人自我介紹11-13