航天科技集团有限公司八院火星探测GNC(制导、导航和控制系统)团队研究了目前国际上所有的火星探测器,并对国外的失败和成功案例进行深入剖析。“反复推演,可以说已经将我们能想到的所有可能情况都考虑进去,并通过各种可能事件的组合来测试我们的方案和产品。”GNC系统主任设计师聂钦博说道。揭秘
“天问一号”有哪些神器护身?
宇宙深空环境变幻莫测,尤其是在低温环境下,环绕器如何储存能源是首先需要解决的难题;另外通信中断怎么办?如何确保不偏航?记者了解到,在这4.75亿公里的路上,“天问一号”有多种神器护身。
保温隔热
超轻超薄“羽绒服”+神奇银白色“漆”
“天问一号”火星探测器由环绕器与着陆巡视器组成。
火星环绕器在地球附近受到太阳辐射最大,抵达火星附近受到太阳辐射最小,导致卫星外部温差巨大,存在几百次温度交变,阴影期器上极端低温低达-180℃。另外,由于火星轨道存在约2小时的超长阴影期,其间接受不到太阳光照,导致无法储存能源,如何使环绕器既能适应地球附近的高温又能适应火影期的极端低温,是热控设计师首先需要解决的难题。
“火星探测温度环境完全区别于以往近地卫星,奔火旅途越走越冷,安全抵达才是我们的目的。”航天科技集团八院热控团队主任设计师盛松介绍。
为了解决上述矛盾,热控团队一改以往近地卫星“散热为主”的设计思路,提出为环绕器穿羽绒服保温的思路。热控团队精确分析出环绕器外表面漏热点的漏热量,针对漏热多的区域加厚保温,需要降温的区域进行减薄散热,设计出一款“薄中有厚,厚薄相间”超轻超薄款“羽绒服”,为环绕器打造温暖如春的旅行体验。
着陆巡视器表面有一层热控涂层,它可是一种低吸收、低发射的新型热控涂层,一眼看上去就像一层普通的银白色漆。
“我们通过控制着陆巡视器表面热控涂层的热辐射特性,尽量降低在近地段的大外热流条件下的整器温度。” 航天科技集团五院总体设计部“天问一号”着陆巡视器热控分系统主任设计师向艳超介绍说,这个“漆”一点儿都不普通,它的低吸收特性可以使着陆巡视器对太阳能量的吸收变少,防止高温;而低发射特性则可以确保着陆巡视器自身热量向外发射得很少,可以在寒冷的时候保温。
最强大脑
“日凌”通信中断期间自我照顾
作为信息中枢,综合电子分系统负责火星环绕器全部信息的管控。
通常情况下,环绕地球运