火星车的研制试验

正1引言2020年7月23日,我国天问一号火星探测任务实施,目标是实现火星环绕和着陆巡视探测,对火星开展全球性、综合性的环绕探测,在火星表面开展区域巡视探测。火星探测器由环绕器和着陆巡视器组成,着陆巡视器到达火星表面后释放火星车。     

天问一号进入下降着陆过程GNC关键技术

正1引言我国首次火星探测任务天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器(包括进入舱和祝融号火星车)组成,通过一次任务实现了火星环绕、着陆和巡视三大目标[1]。天问一号探测器于2020年7月23日成功发射,2021年2月10日进入火星环绕轨道,2021年5月15日7时18分,着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选区,标志着我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。     

“天问一号”火星探测器关键任务系统设计

“天问一号”任务是我国行星探测的首次任务,在国际上首次通过一次任务实现了火星“环绕、着陆、巡视”的三步跨越.“天问一号”探测器由中国空间技术研究院负责抓总研制,包括环绕器和着陆巡视器两个组成部分.对“天问一号”探测器的任务特点和概貌进行了介绍,对包括飞行过程、远距离深空通信、火星捕获过程、火星进入下降及着陆过程、火星车解锁驶离和火面工作等关键环节的设计方案进行了描述,对“天问一号”所取得的技术成果与创新进行了总结.     

天问一号完成既定科学探测任务

<正>截至2022年6月29日,天问一号任务环绕器状态正常,已飞行706天,环绕火星1344圈,实现了全球覆盖,获取了覆盖火星全球的中分辨率影像数据,各科学载荷均实现火星全球探测。天问一号任务环绕器和火星车均完成既定科学探测任务。2021年8月15日,祝融号火星车顺利完成90个火星日既定科学探测任务,继续实施拓展探测任务,已累计在火星表面行驶1921.5m。受着陆区冬季严寒和沙尘天气影响,火星车按设计状态已于2022年5月18日进入冬季休眠模式,2022年12月前后,祝融号着陆区将进入初春季节,     

中国首次火星探测任务环绕火星获得成功

2月10日19时52分,由中国航天科技集团有限公司研制的中国首次火星探测任务天问一号探测器实施近火捕获制动,环绕器3000牛轨控发动机点火工作约15分钟,探测器顺利进入近火点高度约400公里,周期约10个地球日、倾角约10度大椭圆环火轨道,成为我国第一颗人造火星卫星,实现"绕、着、巡"第一步"绕"的目标,环绕火星获得成...     

NASA遴选商业月表运输任务有效载荷

<正>2019年2月14日NASA网站宣布,迄今在火星表面工作最久的机器人——机遇号火星漫游器在登陆火星15年后正式结束任务。机遇号与勇气号是一对"双胞胎"火星漫游器,设计寿命为在火星表面工作90个火星日(约合92天),但二者分别工作了14余年和6年,远超预期。机遇号拍摄了21.8万张原始照片,行驶约45 km,最     

欧阳自远:我国火星探测应高起点发展

根据"第五届国防科技工业试验与测试技术发展战略高层论坛"消息,我国有望在2020年采用搭乘长征五号直接转移方式首次发射火星环绕器和火星车。本刊针对读者关心的问题,采访了我国绕月探测工程首席科学家、长期系统开展各类地外物质(陨石、宇宙尘、月岩)、比较行星学、天体化学与地球化学的研究的中国科学院欧阳自远院士,请他点评火星探测的最新进展和中国探测火星的科学目标着眼点。     

火星探测UHF频段原位通信关键技术研究

火星是人类探索太阳系的下一个里程碑,由于地球和火星之间的距离非常遥远（最远距离约4亿千米,光行时约22min）,为了最大限度地完成火星车和地球之间的高效通信,火星车和火星环绕器之间的器间原位中继通信技术就显得尤为重要。针对大椭圆轨道下器间通信信噪比低、信号参数变化快、全自主要求高及质量功耗约束极为严苛等难点,提出了一种UHF频段器间原位通信技术,主要包括超高灵敏度高动态自适应信号解调、高精度多普勒测量、基于CCSDS Proximity-1的协议一体化集成融合和面向火星复杂环境的高集成度高收发隔离产品工程化设计,实现了捕获灵敏度优于-141dBm、解调灵敏度（1kbit/s）优于-134dBm、频率动态范围优于±26kHz、多普勒测量精度优于10mHz、收发隔离大于180dB、弧段内全自主高可靠高吞吐率通信及基于架构统型的系统/单机极限优化,相关指标优于美国系列火星探测器中的“Electra”。经祝融号火星车和天问一号火星环绕器、ESA“Mars Express”火星轨道器在轨实际测试,测试数据符合预期,为中国首次火星探测的圆满成功做出了重要贡献。     

天问一号火星离子与中性粒子分析仪发布首个科学成果

天问一号环绕器有效载荷火星离子和中性原子分析仪(Mars Ion and Neutral Particle Analyzer, MINPA)用于探测行星际及火星空间环境中的离子和能量中性原子.在地火转移阶段,MINPA于2020年10月31日正式开机工作,获得了至2021年1月26日期间的太阳风监测数据.进入环火轨道后...     

天问一号传回火星侧身影像

3 月 26 日,国家航天局发布了两幅由我国首次火星探测任务天问一号 探 测 器 拍 摄 的南、北半球火星侧身影像. 天问一号探测器飞行至距离火星约 1.1 万千米处,利用中分辨率相机拍摄了火星全景.此时,由于探测器处于火星侧后方上空 ( 以面向太阳为前方 ),得到两幅"侧身"影像.图像中,火星呈"月牙"状,表面纹理清...     

火星探测 亮点纷呈

正2020年是中国航天活动的"大年",7月23日,天问一号火星探测器发射升空,开启了中国首次火星探测之旅。天问一号任务的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进行精细巡视勘查。天问一号是我国的首次火星探测任务,过程复杂,却又精彩纷呈。可是,在不同的阶段到底有哪些亮点值得关注?     

火星车绝对定位方法选择

针对火星巡视探测任务,提出3种火星车绝对定位方法:无线电测控定位、图像匹配定位、位置圆定位。无线电测控方法首先确定环绕器的轨道,然后利用环绕器和火星车的器间通信定位确定火星车的绝对位置;图像匹配方法利用着陆过程中的降落图像与带地理信息的着陆区地形图进行匹配,实现火星车的位置确定;位置圆方法通过敏感器在多个时刻测量阳光矢量方向和重力矢量方向,结合星历信息求解火星车的位置。对3种方法进行分析比较,根据定位精度、使用约束等因素,给出在轨使用建议:位置圆定位为基本方法,无线电测控定位作为校验手段,图像匹配定位作为修正手段,以满足火星车快速、高精度的定位需求。     

机遇号火星漫游器结束任务

2019年2月14日NASA网站宣布,迄今在火星表面工作最久的机器人——机遇号火星漫游器在登陆火星15年后正式结束任务。机遇号与勇气号是一对“双胞胎”火星漫游器,设计寿命为在火星表面工作90个火星日(约合92天),但二者分别工作了14余年和6年,远超预期。机遇号拍摄了21.8万张原始照片,行驶约45 km,最陡峭爬坡角度达到32°。     

火星探测年表

国别结果败败出发时间1960.10.101960.j0141962.10241962.11.11962.11.4196411,51964.11.281964.11.301965.7.181969.2.251969.3.271969.3,2719694.21971.5.81971.5.101971.5.191971.5281971.5.301973.7211973.7.251973.8,51973.8.9探测器名称火星lg6OA火星lg60B斯普特尼克22号火星1号斯普特尼克24号水手3号水手4号探测器2号探测器3号水手6号水手7号火星1969A火星1 969B水手8号宇宙419火星2号火星3号水手9号火星4号火星5号火星6号火星7号发射失发射失飞越月球,飞越火星飞越火星试验火星运载器试图着陆火星(发射失败)试图着陆火星(发射失败…     

火星环绕器环火轨道的角动量管理方法

针对中国首次火星探测的任务需求和规划,结合环绕器质量特性和布局构型以及大椭圆轨道特性,分析了环绕器在环火飞行阶段所受的重力梯度力矩和光压力矩规律.空间干扰力矩累积导致飞轮转速上升,影响姿态机动能力,需要喷气卸载.为减少喷气卸载次数,在满足系统任务的基础上,设计了姿态偏置方案,利用光压力矩和重力梯度力矩相互抵消减少角动量...     

火星探测最新发现

火星探测的重点转移到了三个环绕火星的探测器身上:美国航宇局的"火星勘测轨道飞行器"(MRO)、"火星奥德赛"以及欧洲空间局的"火星快车".     

火星将迎来首架无人机

正2020年7月30日,美国火星2020探测器从佛罗里达州升空。与以往的火星任务不同的是,这次不仅携带了毅力号火星车,而且还有一个"小家伙"跟随升空,它就是即将在火星上翱翔的首架无人机——"机智号"。"机智号"有多大美国最近的这次火星探测任务主要是将毅力号火星车送上火星,"机智号"不过是个"添头",因此它一点也不起眼。这从对它们的投入就可以看出来:"毅力号"耗资24亿美元,而"机智号"仅仅0.85亿美元。     

火星车磁通门磁强计技术

火星磁场测量是国际火星探测任务的焦点之一,中国首次火星磁测任务通过在巡视器(即火星车)和环绕器上同时搭载磁强计,实现对火星磁场的火–空联合观测。巡视器磁强计载荷选用双探头三轴磁通门磁强计,采用亥姆霍兹补偿线圈型探头技术和全数字闭环反馈电路技术,实现空间磁场的高精度同点测量。单机在设计上考虑了可靠性安全性设计和空间环境适应性设计。经地面标定,单机量程可达到±6.5万nT,噪声水平优于0.01 nT/√Hz,分辨率达到了0.01 nT。     

基于脉冲星和紫外敏感器的自主定轨定姿授时研究

为提高深空探测器的自主导航能力, 利用脉冲星导航的脉冲到达时间和脉冲星 角位置测量值、紫外敏感器中心天体质心相对于探测器的方向矢量和距离测量 值以及紫外敏感器输出的航天器姿态角, 以探测器在惯性坐标系下的位置和速度、 探测器本体坐标系相对于惯性坐标系的姿态角、星载时钟钟差为系统状态变量, 通过联邦扩展卡尔曼滤波器估计组合导航系统的系统状态, 并利用火星环绕段 轨道数据进行仿真实验. 仿真结果表明, 该组合导航方法能够使火星轨道器 在环绕段飞行中同时进行定轨、定姿和授时, 且具有较高的导航精度和授时能力.      

中国首次火星探测工程有效载荷总体设计

简要介绍了中国首次火星探测工程的科学目标与有效载荷的配置,有效载荷分系统的总体技术方案,包括有效载荷供配电、遥测遥控、科学数据处理、在轨自主运控,以及有效载荷分系统在轨基本工作流程安排。针对火星环绕器有效载荷功能复杂、安装位置分散等特点,配置了独立的载荷控制器设备,通过总线网络将有效载荷分系统组成有机整体,实现与环绕器平台的统一电接口。针对火星车有效载荷在重量、体积、能源等方面的严格限制,通过最大限度地将各有效载荷主控电子学控制单元集成于一台载荷控制器设备中,实现了对有效载荷的集中控制和管理。