“關鍵的7分鐘”
作者:马 俊
14日進行的試驗是模擬火星探測器在距離火星表面67米的高度上懸停,並自主尋找遍佈坑與碎石的地面安全着陸區,然後避障下降到20米的全過程。
5、4、3、2、1……試驗開始了!《環球時報》記者看到,伴隨着震耳的轟鳴聲,被吊在高空中的火星探測器向下噴出火焰,然後開始緩緩下降。不過下降動作並沒有持續多久,探測器就在空中懸停住,並自行向左調整位置,避開地面的各種障礙物尋找合適的降落地點。待位置找好後,它再度緩緩下降,最終平穩地在20米高度停機。
為何要大費力氣專門修建這樣的模擬測試設施並進行反覆試驗呢?張榮橋介紹説,中國首次火星探測任務計劃於2020年擇機實施,目標是通過一次發射任務,實現火星環繞和着陸巡視,開展火星全球性和綜合性探測,並對火星表面重點地區精細巡視勘查。屆時探測器經過7個月時間的飛行抵達火星後,最後的降落過程只有7分鐘。但這是“計劃中最困難、挑戰最大的環節”。
一名航天專家告訴《環球時報》記者,航天器的自主避障降落過程本身風險就很大,以色列、印度今年發射的月球探測器都是在這個階段失控墜毀。而相比距離地球約38萬公里的月球,火星與地球的距離更加遙遠,最近的距離也有5500萬公里,即便是無線電信號單向傳輸都需要4分鐘時間,這意味着在關鍵的着陸過程,只能依靠探測器自行處理遭遇的一切問題,對探測器應對突發情況的要求非常高,難度比月球探測器更大。然而火星環境異常複雜,在火星探測歷史上,各國探測器“折戟沉沙”的比例超過一半。
據介紹,目前火星探測器的着陸方式主要分三大類:“氣囊彈跳”式主要適合於比較小的探測器,比如美國“火星探路者”“勇氣”號和“機遇”號火星車等,通過在降落前鼓起氣囊,利用氣囊進行緩衝就可以實現安全着陸;“反推着陸腿”式主要是利用反推火箭,提供最後着陸時的緩衝力,適合於較大型火星探測器;“空中吊車”式則是美國“好奇”號火星車等超大探測器採用的着陸方式,通過從探測器上方吊着的反推火箭提供緩衝,把探測器放到火星表面後再脱離。《環球時報》記者注意到,這次測試的中國火星探測器採用的是“反推着陸腿”式,其中關鍵的懸停避障技術在嫦娥三號、嫦娥四號月表着陸的過程中已得到成熟應用。▲