天問(wèn)一號(hào)著陸總設(shè)計(jì)師張榮橋哭了 解密黑色九分鐘如何安全度過(guò)

　　如何保障通信？

　　環(huán)繞器成通信“中繼站”

　　在此次的火星探測(cè)任務(wù)中，環(huán)繞器不僅僅是一輛星際“專車”，它同樣也是一座功能強(qiáng)大的通信“中繼站”，為火星表面巡視器與地球搭建通訊橋梁。

　　升軌后的環(huán)繞器并不是大家想象中“卸載”后的一身輕松，此刻它需要迅速肩負(fù)起對(duì)火星表面進(jìn)行遙感探測(cè)的任務(wù)，同時(shí)選擇恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)來(lái)將巡視器的數(shù)據(jù)“中繼”傳向地球。在距離地球2.93億公里的軌道上準(zhǔn)確指向地球，相當(dāng)于要在2米開外瞄準(zhǔn)繡花針孔，而且要在環(huán)繞器自身還在不斷的飛行運(yùn)動(dòng)情況下，時(shí)刻保持住瞄準(zhǔn)狀態(tài)。

　　據(jù)介紹，環(huán)繞器攜帶有2塊太陽(yáng)電池陣、1幅高增益數(shù)據(jù)傳輸天線、1幅對(duì)巡視器數(shù)據(jù)中繼天線。在環(huán)繞器執(zhí)行數(shù)據(jù)中繼任務(wù)時(shí)，需要驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)電池陣對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)方向以保證自身電能的供應(yīng)，同時(shí)需要高增益天線跟蹤地球、中繼天線指向巡視器以建立數(shù)據(jù)“鵲橋”。“此時(shí)，環(huán)繞器需要同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)巡視器、地球、太陽(yáng)3個(gè)目標(biāo)的高精度同步指向控制，絕對(duì)可以稱得上是‘八面玲瓏’了。”GNC系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師聶欽博笑著說(shuō)道。

　　近地衛(wèi)星通常是長(zhǎng)期對(duì)地穩(wěn)定，使用全向天線，不會(huì)出現(xiàn)通訊鏈路中斷的問(wèn)題。而環(huán)繞器在環(huán)火飛行時(shí)與地球距離遠(yuǎn)，由于天線波束角有限，設(shè)計(jì)師們要在確保對(duì)天線指向高精度控制的同時(shí)，對(duì)可能發(fā)生的通訊鏈路中斷做出預(yù)案。

　　“我們?cè)O(shè)計(jì)了一種通訊鏈路中斷后的自主恢復(fù)策略。一旦發(fā)生通訊鏈路中斷，探測(cè)器就會(huì)‘原地打轉(zhuǎn)’，并在這一過(guò)程中，使天線掃到地球，進(jìn)而恢復(fù)通訊鏈路。這一過(guò)程也是環(huán)繞器自主實(shí)現(xiàn)。”軟件設(shè)計(jì)師周誌元介紹道。

　　如今，環(huán)繞器依然在穩(wěn)定環(huán)火飛行，成為了著陸巡視器與地球之間的通信橋梁，完成數(shù)據(jù)中繼任務(wù)后，它也將全力開啟自己的環(huán)火遙感之旅。