“关键的7分钟”
作者:马 俊
14日进行的试验是模拟火星探测器在距离火星表面67米的高度上悬停,并自主寻找遍布坑与碎石的地面安全着陆区,然后避障下降到20米的全过程。
5、4、3、2、1……试验开始了!《环球时报》记者看到,伴随着震耳的轰鸣声,被吊在高空中的火星探测器向下喷出火焰,然后开始缓缓下降。不过下降动作并没有持续多久,探测器就在空中悬停住,并自行向左调整位置,避开地面的各种障碍物寻找合适的降落地点。待位置找好后,它再度缓缓下降,最终平稳地在20米高度停机。
为何要大费力气专门修建这样的模拟测试设施并进行反复试验呢?张荣桥介绍说,中国首次火星探测任务计划于2020年择机实施,目标是通过一次发射任务,实现火星环绕和着陆巡视,开展火星全球性和综合性探测,并对火星表面重点地区精细巡视勘查。届时探测器经过7个月时间的飞行抵达火星后,最后的降落过程只有7分钟。但这是“计划中最困难、挑战最大的环节”。
一名航天专家告诉《环球时报》记者,航天器的自主避障降落过程本身风险就很大,以色列、印度今年发射的月球探测器都是在这个阶段失控坠毁。而相比距离地球约38万公里的月球,火星与地球的距离更加遥远,最近的距离也有5500万公里,即便是无线电信号单向传输都需要4分钟时间,这意味着在关键的着陆过程,只能依靠探测器自行处理遭遇的一切问题,对探测器应对突发情况的要求非常高,难度比月球探测器更大。然而火星环境异常复杂,在火星探测历史上,各国探测器“折戟沉沙”的比例超过一半。
据介绍,目前火星探测器的着陆方式主要分三大类:“气囊弹跳”式主要适合于比较小的探测器,比如美国“火星探路者”“勇气”号和“机遇”号火星车等,通过在降落前鼓起气囊,利用气囊进行缓冲就可以实现安全着陆;“反推着陆腿”式主要是利用反推火箭,提供最后着陆时的缓冲力,适合于较大型火星探测器;“空中吊车”式则是美国“好奇”号火星车等超大探测器采用的着陆方式,通过从探测器上方吊着的反推火箭提供缓冲,把探测器放到火星表面后再脱离。《环球时报》记者注意到,这次测试的中国火星探测器采用的是“反推着陆腿”式,其中关键的悬停避障技术在嫦娥三号、嫦娥四号月表着陆的过程中已得到成熟应用。▲