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探测器|天问一号发深空“自拍”向祖国报平安！高难度动作背后隐藏着怎样的秘密？


探测器|天问一号发深空“自拍”向祖国报平安！高难度动作背后隐藏着怎样的秘密？
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天问一号又来新消息了！
10月1日 ， 在举国欢度国庆、中秋双节之际 ， 国家航天局发布我国首次火星探测任务天问一号探测器飞行图像 ， 图上的五星红旗光彩夺目 ， 呈现出鲜艳的中国红 。
这是天问一号探测器首次深空“自拍” ， 茫茫宇宙中银色的着陆巡视器和金色的环绕器熠熠生辉 ， 天问一号以此向祖国报告平安 ， 表达生日祝福 。
深空自拍可是一项高难度动作 ， 天问一号是如何做到的？这背后离不开上海航天人的付出 ， 彰显着上海航天的力量 。
自我国首次自主火星探测工程立项以来 ， 如何做好火星探测器在轨工作状态的可视化监测就成为了研制团队面对的重要任务之一 。 为获取天问一号在奔火过程中的全貌状态 ， 上海航天技术研究院火星环绕器工程测量分系统团队专门设计了一套由多个“质量小、个头小、能耗小”的“小家伙”组成的监测系统 。
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众所周知 ， 在地面自拍时 ， 可以借助自拍杆等辅助工具 ， 在选好角度、光影后进行拍摄 。 而天问一号的自拍却没有这么简单 。 上海航天技术研究院专家表示 ， 由于本身个头较大 ， 如果采用自拍杆策略 ， 天问一号需要使用一个长达15米的自拍杆才能实现全貌自拍 ， 不仅资源消耗大 ， 而且容易产生安全隐患 。
为此 ， 上海航天火星环绕器工程测量分系统团队提出“分离式监测方案” ， 即在合适的光照条件下“抛”出一个轻型相机对天问一号进行拍照 ， 并实时把图像传回天问一号探测器上 。
为成功实现分离式监测方案 ， 火星环绕器工程测量分系统团队需要一个能“分得出去、拍得清楚、传得回来、坚持得住”的小家伙 ， 最终的方案是——采用轻小型低冲击解锁分离装置使相机“分得出去”；采用彩色成像 ， 配置800×600、1600×1200两档分辨率的相机让图像能“拍得清楚”；采用可实现400米无线通信的超强WiFi通信让数据能“传得回来”；采用可提供长于1小时供电的一次性电池让相机能够“坚持得住” ， 让地面能够一览天问一号奔火的全貌状态 。
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据透露 ， 考虑到相机在逐渐远离探测器的过程中可能出现翻转 ， 研制团队将相机设计为正反双头 ， 保证相机在翻转过程也可尽可能多地拍摄到探测器图像 。 历经四年攻关研制 ， 这个重约950克的小家伙经过重重考验顺利搭载天问一号火星探测器进入太空 ， 并顺利地将重约680克的头部分离出去 ， 收获了清晰的图像 ， 圆满完成天问一号全貌可视化监测任务 。
值得关注的是 ， 探测器上的这面国旗也着实不一般 。
作为上海航天火星环绕器工程测量分系统的重要组成部分 ， 此次天问一号探测器上的国旗是为了本次任务专门设计与研制的 。 这次任务使用的国旗尺寸约为39厘米×26厘米 ， 稍小于一张A3纸 ， 重量仅144克 。 为尽可能减轻重量、保证平整 ， 国旗图案用特殊颜料经特殊套印工艺 ， 喷涂在一张铝板上 。
如何确保历经太空恶劣环境考验后仍然可以鲜艳完好？在地面试验中 ， 国旗经历辐照、高低温交变、低温存储、粘合脱落等多重试验考核后 ， 才最终被安装在探测器侧面 。
【探测器|天问一号发深空“自拍”向祖国报平安！高难度动作背后隐藏着怎样的秘密？】天问一号探测器7月23日成功发射 ， 由长征五号运载火箭直接送入地火转移轨道 。 目前 ， 已成功完成地月合影获取、两次轨道中途修正、载荷自检等工作 。 截至10月1日凌晨 ， 探测器已飞行1.88亿千米 ， 距地球2410万千米 ， 飞行状态良好 。


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