大家好，我是張宇,，是北京航天飛行控制中心的一名科技工作者,。 “天問一號”任務(wù)準(zhǔn)備接近五年了，為了完成今天的捕獲,，從2月3號開始，我們就進(jìn)入了集中式的工作模式,。一天24小時對探測器進(jìn)行跟蹤,，保障探測器的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)時“嫦娥五號”也是一天24小時,，連續(xù)近一個月的工作,，我們在心理和身體上都有一定的積累和準(zhǔn)備。我們這個任務(wù)的目標(biāo)就是要繞,、落,、巡，繞上火星只是第一步,，后面我們還要著陸火星,，對火星表面開展巡視探測，所以說我們后面還有很長的路要走,。
能夠參與我們國家首次火星探測任務(wù),，本身就是一件很驕傲的事；同時也能在工作中探索太陽系,、探索宇宙,，為我國航天夢、強(qiáng)國夢貢獻(xiàn)自己的一份力量,，也是很有意義的一件事,。
在此次火星探測中我主要負(fù)責(zé)探測器軌道方面的工作?！疤靻栆惶枴睆?020年07月23日發(fā)射入軌,，截至目前已在軌飛行約 200 多天，各系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好,。探測器除了每日例行的測控跟蹤工作外,，也進(jìn)行了一系列試驗(yàn)。這些試驗(yàn)一是驗(yàn)證各系統(tǒng)的功能和性能，二是為環(huán)火飛行以及著陸巡視探測做準(zhǔn)備,。
在太陽系中,，以太陽為中心來看，地球軌道與火星軌道是不交會,、沒有交點(diǎn)的,，去往火星就是從地球軌道到達(dá)火星軌道。從一個天體的引力范圍到另一個天體的引力范圍叫轉(zhuǎn)移軌道,。之前我國在探月工程中已經(jīng)實(shí)施驗(yàn)證過這類軌道,，在探月工程中，從地球軌道到月球軌道叫地月轉(zhuǎn)移軌道,；從月球到地球叫月地轉(zhuǎn)移軌道,；在此次火星探測中叫地火轉(zhuǎn)移軌道。這條路就好比一個人邁過一條壕溝,，在探月中,，這條壕溝要近一些；而在火星探測中,，“天問一號”邁過的這條壕溝要遠(yuǎn)得多,。
這條路是根據(jù)地球與火星公轉(zhuǎn)周期選擇的，地球公轉(zhuǎn)周期是一年,，火星公轉(zhuǎn)周期約兩年,。在這兩年內(nèi)，兩個天體就有一次交會的時間點(diǎn),，所以選擇在這個時間點(diǎn)附近發(fā)射可以實(shí)現(xiàn)從地球到達(dá)火星的時間最短,、距離最短或者能量最省這幾種模式。在國際上通常采用能量最省的模式,，這也是國際上兩年一次火星探測熱潮的由來,。地火轉(zhuǎn)移軌道的專業(yè)術(shù)語就是“霍曼轉(zhuǎn)移軌道”，它是兩個不同高度的軌道間轉(zhuǎn)移常用的一種方式,，其軌道特性是：近日點(diǎn)在地球公轉(zhuǎn)軌道上,，遠(yuǎn)日點(diǎn)在火星公轉(zhuǎn)軌道上的橢圓軌道。這類軌道充分利用地球自身的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的速度,，以犧牲時間為代價(jià)使得轉(zhuǎn)移所需能量最小,。根據(jù)這個特性設(shè)計(jì)軌道，就是當(dāng)探測器從地球出發(fā)到達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)時恰好或者超過火星公轉(zhuǎn)的軌道,，如果計(jì)算好火星公轉(zhuǎn)的時間我們就能準(zhǔn)時準(zhǔn)點(diǎn)到達(dá)火星,。
火星引力范圍是約58萬公里，被火星捕獲就是進(jìn)入火星引力范圍后在近火點(diǎn)實(shí)施近火捕獲制動控制,，使探測器成為環(huán)繞火星飛行的一顆衛(wèi)星,；如果不實(shí)施近火捕獲制動,，由于探測器飛行速度過快則無法被火星引力拉住而飛走，無法成為環(huán)繞火星運(yùn)行的衛(wèi)星,。在近火點(diǎn)實(shí)施制動控制是能量最省的一種被火星捕獲的方式,，否則需要的燃料需要增加很多?！疤靻栆惶枴北换鹦遣东@是技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)最高的環(huán)節(jié)之一,，只有一次機(jī)會。這一次機(jī)會就是探測器與火星交會的時機(jī),，錯過這個時機(jī)就沒有再次交會的機(jī)會了,，如果近火捕獲制動失敗探測器只能成為一顆環(huán)繞太陽飛行的人造行星。從地球出發(fā)飛行上億公里,，為了確保捕獲制動的萬無一失,，之前探測器與地面深空網(wǎng)均已進(jìn)行了充分的測試和驗(yàn)證；同時,，在接近火星時需確保探測器軌道預(yù)報(bào)計(jì)算和制動控制量準(zhǔn)確,，才能保證在近火點(diǎn)實(shí)施制動捕獲控制，使“天問一號”成為環(huán)繞火星飛行的探測器,，為后續(xù)試驗(yàn)和探測奠定基礎(chǔ)。
“天問一號”是探火史上難度最高的一次任務(wù),，通過一次發(fā)射實(shí)現(xiàn)繞,、落、巡的目標(biāo),，既要保證繞上火星,，還要著陸火星并開展巡視探測；此前,，國際上火星探測要么是環(huán)繞探測,，要么是著陸巡視探測；探測火星同時實(shí)現(xiàn)這三個目標(biāo),，這在國際上是第一次,；對我國而言，還是第一次自主探測就實(shí)現(xiàn)如此高的目標(biāo),。
中國的“天問一號”,、美國的“毅力號”、阿聯(lián)酋的“希望號”三大火星探測器都在2月抵達(dá)火星,，這是前所未有的,。火星上是否有水,、有生命,，是人類目前最關(guān)心的問題,。由于火星與地球最為相似，所以探測火星生命的起源和演化,，可以促進(jìn)對人類生命乃至太陽系的起源和演化的研究,；以及了解人類在宇宙中的地位和最終的命運(yùn)。大量跡象表明,，火星以前很可能與目前的地球一樣,，只是經(jīng)過幾十億年的演化才變成大氣層稀薄、溫度較低,、水源枯竭的樣子,；而另一顆離地球很近的行星——金星，正好與此相反,。所以,，不少天文學(xué)家推斷：火星是地球的未來，而金星是地球的過去,。因此,，深入探測火星對研究地球的演化，防止它變成人類難以生存的第二個火星具有促進(jìn)作用,。
2020年,，“天問一號”與我們攜手同行，帶著我們的航天夢飛向火星,；2021年,，我們將引領(lǐng)“天問一號”首次著陸地外行星，為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國夢不懈努力,。
值此新春佳節(jié)來臨之際,，由于“天問一號”剛到達(dá)并環(huán)繞火星，我們團(tuán)隊(duì)還有很多工作要做,，還有很多同志工作在第一線,。我謹(jǐn)代表我們團(tuán)隊(duì)向家人和全國人民拜年，感謝大家對“天問一號”火星探測的關(guān)注和支持,。祝全國各族人民春節(jié)快樂,、闔家幸福！
