火星环绕器为何要在停泊轨道上探测3个月？航天八院专家详解

为了保证探测效果，八院火星环绕器研制团队设计的环火停泊轨道为回归轨道，即每圈轨道的近火点均位于首选着陆区的正上方，这种轨道设计可以使探测器每次运行到近火点时，均可以对着陆区进行详查。

八院509所环绕器总体设计师介绍，环绕器对预选着陆区的探测包括地貌、天气两个主要方面。通过高分辨率相机、中分辨率相机、光谱仪等载荷的探测数据，火星环绕器生成火表遥感图像，随后以遥感图像为基础，对火星表面的地形地貌（如坡度、凹坑、石块等）进行辨识分析，并绘制得到火星表面高程图。

“祝融号”火星车

地面科研人员利用这些坡度、高程、石块丰度等火表关键特性参数，可以开展三维高精度建模，并进行着陆仿真验证，确保预选着陆点的地貌条件充分适合探测器的软着陆及后续火星车的巡视探测任务。

环绕器在停泊轨道执行预选着陆区探测任务中，也会对火星的天气情况进行监测。由于火星表面天气恶劣，每年都会形成几场大的沙尘暴。沙尘暴可能会改变着陆巡视器下降过程的动力学参数，影响着陆过程的安全性，同时，沙尘粒子可能会附着在探测器的表面，甚至钻入探测器内部，造成各类仪器设备故障。

环绕器为火星车提供中继通信效果图

同时，由于“天问一号”携带的火星车采用太阳能帆板的形式供电，大量沙尘会覆盖在太阳能电池片的表面，降低发电效率甚至导致发电能力丧失。对于火星车来说，失去能源供应无疑是致命的。因此，通过停泊轨道3个月的预选着陆区探测，八院火星环绕器研制团队可以对火星的天气情况尤其是沙尘暴的动向进行监测，从而避开恶劣的火星天气，选择一个“风和日丽”的日子实施两器分离任务。

据八院透露，着陆巡视器安全着陆火星后，后续将进行桅杆、太阳翼、天线、车轮等机构的释放展开，“祝融号”火星车驶离着陆平台，行驶到火星表面开展巡视探测。环绕器在完成着陆过程的中继通信任务后，再在周期为两个火星日的停泊轨道上运行一圈，之后在近火点实施变轨机动，将轨道变为周期为三分之一个火星日的中继轨道，这样一个火星日内，环绕器可为火星车提供一次近火点中继通信和一次远火点中继通信，为后续的巡视探测任务提供指令上注和探测信息传输服务。

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