2月12日 ， 举国欢庆农历新年之际 ， 国家航天局发布我国首次火星探测任务天问一号探测器火星捕获过程影像 。 监视相机完整记录了火星进出视野、发动机点火后探测器轻微震动和探测器从火星白天飞入黑夜的过程 ， 太阳翼、定向天线、火星大气层及表面形貌清晰可见 。 天问一号从遥远的火星传来新春的祝福 。
2月10日小年夜晚上 ， 天问一号火星探测器成功进入环绕火星轨道 。 在北京飞控中心 ， 中国航天科技集团八院火星环绕器团队的部分队员通过视频方式 ， 京沪连线 ， 与家人分享成功的喜悦 。 从去年4月进驻文昌航天发射场 ， 到发射后转入北京执行飞控任务 ， 克服疫情影响 ， 北京上海两地奔波 。 这个除夕之夜 ， 他们不能和亲人团聚 ， 守着天问一号迎接新年 。
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疫情时期又赶上研制的收尾阶段 ， 乘坐20多个小时的大巴奔京 ， 希望疫情赶紧过去 ， 探火顺顺利利 ， 更希望2020年在外的时间不要超过2019年的186天 。
当火星环绕器测控数传主任设计师王民建在京沪大巴上发完这个朋友圈后 ， 怎么也不会想到 ， 在2020年10月火星任务深空机动集中飞控结束时 ， 出差天数就已经超过了这个数字 。
出差 ， 是航天人的常态 。
今年1月下旬 ， 火星环绕器总体副主任设计师杜洋从上海奔赴北京 ， 开启“两班倒”生活 。 “去年过年碰到疫情 ， 在老家徐州待了两三天就往上海赶 ， 隔离完马上投入工作 。 4月到文昌、6月到北京 ， 其他几个月都北京上海两地轮换 ， 到今年1月继续驻扎北京 ， 出差时间超过7个半月了 。 ”杜洋介绍 ， 制动捕获是火星任务的重要节点 ， 所以团队全员都到了北京飞控中心 ， 时刻关注天问一号的进展 。
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飞控团队谨慎细致地开展飞控文件的最终确认 ， 与北京飞控中心开展了一遍又一遍的协同演练 。 正是在这样的不懈努力下 ， 环绕器顺利开展制动捕获 ， 成功实现我国首次火星自主探测任务的环绕目标 。 “我2013年到上海航天工作后就加入了火星团队 ， 大家奋斗了这么多年 ， 就期待着这一刻 。 我们的工作其实挺枯燥的 ， 但特别有成就感 。 爸妈早就知道今年过年回不去 ， 他们很理解 ， 也很支持 。 ”
八院火星环绕器副总指挥褚英志介绍：
“
我们准备了‘万全之策’ ， 但应急预案一个也没用上 。 天问一号表现完美 ， 我们对它后续着陆巡视任务很有信心 。 对环绕器最了解的还是制造者 。 我们要一直陪伴它、维护它、观察它 。 目前完成了制动捕获 ， 后面还有对着陆巡视器的释放 ， 为它们提供服务 ， 涉及到多次调轨任务 ， 一直要到八九月 ， 我们才能轻松一点 。
”
褚英志给女儿发了制动捕获时的动画视频 ， 准备回家后再仔细给女儿讲解一番技术难点 。 “不能陪家人过年 ， 希望和他们的共同话题能多一些 。 ”
除夕夜 ， 团队依然只能轮换值班 。 “第一班是早8点到晚8点 。 下班后 ， 飞控中心的同事们会一起包饺子 ， 看春晚 。 包好的饺子会先送给值班的同事 。 天问一号火星探测器系统总设计师孙泽洲上了春晚 ， 我们都非常期待和开心 ， 希望更多人能了解我们的航天事业 。 ”
人类探测火星起步于20世纪60年代 ， 2020年之前共实施了44次火星探测任务 ， 但只有24次任务取得了成功或部分成功 ， 成功率54.5％ 。 让人期待的奔火之路 ， 实则步步惊心 。
地球和火星的会合周期是26个月 ， 即每隔26个月两颗行星互相接近一次 ， 出现一次“宝贵”的火星探测发射窗口期 。 2020年计划中的火星探测任务除了我国以外 ， 还有美国的毅力号火星车、阿联酋的希望号火星环绕器 。 2月10日凌晨 ， 阿联酋的希望号火星探测器经过6个多月的飞行 ， 成功进入火星轨道 ， 正式开启火星探测任务 ， 成为今年中国、美国、阿联酋三国火星探测任务中首先抵达火星轨道的探测器 。 2月10日19时52分 ， 在历经近7个月的太空航行后 ， 我国首个火星探测器天问一号也飞抵火星 ， 并成功实施捕获制动 ， 精准进入环火轨道 ， 正式开启了环绕火星阶段的探测任务 。 美国“毅力”号探测器也将在本月“拜访”火星 。
“天问一号”包括环绕器、着陆器和巡视器三部分 ， 分别装载不同的科学探测载荷 ， 目标为一次发射实现“绕、着、巡”三个探测任务 ， 这在国际上尚属首例 。 如果任务成功 ， 我国将成为世界第二个实现火星车安全着陆和巡视探测的国家 。
这次任务也是中国行星探测工程的第一步 ， 后续还要规划实施小行星探测、木星探测、火星采样返回等任务 。
顺利被火星引力场捕获后的探测器 ， 需要通过“刹车”降轨 ， 进入火星停泊轨道 。 探测器预计在火星停泊轨道上飞行近3个月 ， 观察着陆点并对着陆区进行预先探测 ， 等待进入火星窗口来临的那一刻 ， 择机释放着陆巡视器 。 环绕器和着陆巡视器一旦分离 ， 意味着难度最大、也是最危险的火星着陆环节即将到来 。
着陆巡视器从进入火星大气层到降落到火星表面 ， 整个过程大约只有9分钟 。 虽然时间短暂 ， 却是整个飞行任务中的一道压轴难题 。 在大约9分钟的时间里 ， 着陆巡视器要执行升力控制、弹伞开伞、抛大底、抛背罩、悬停、避障和着陆缓冲等一系列动作 ， 时间短、动作多 ， 地球上的飞控人员无法实时干预 ， 航天器只能通过预先注入的指令自主进行导航、制导与控制 。
制动捕获后 ，
等待天问一号的挑战还很多 。
此刻 ， “天问一号”仍然
在奔向火星的道路上 ，
它渴望早日拥抱红色星球 ，
拥抱火星梦想 。
【火星|我们在北京，守护天上的你！】延伸阅读：“火星季”开启！“天问一号”出发倒计时！这些知识点你需要get
火星哥哥 ， 不要皮哦 ， 我们的“天问一号”要来看你了
鹦鹉螺工作室
作者 | 叶薇
图片 | 采访对象供图
来源：新民晚报
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