10月9日23时，在我国首次火星探测任务飞行控制团队控制下，天问一号探测器顺利完成深空机动。至此，探测器的飞行轨道变为能够准确被火星捕获的、与火星精确相交的轨道。

来自国家航天局的消息称，截至深空机动前，天问一号已飞行超过78天，距离地球超过2900万公里，目前探测器各系统状态良好。对我国首次火星探测任务而言，此次深空机动意义重大。

图为我国首次火星探测任务天问一号探测器深空机动地面控制现场。北京飞控中心供图

深空机动与轨道修正有何区别？

据中国航天科技集团八院火星环绕器团队专家介绍，深空机动是指在地火转移段实施的一次变轨机动。通过深空机动可以改变探测器原有的飞行速度和方向，使其能够沿着变轨后的轨道顺利飞行至火星。

专家介绍，执行深空机动是运载火箭入轨弹道和地火转移轨道联合优化的结果，能够提升运载的发射能力、增加探测器的发射质量，使探测器可以携带更多的推进剂，更好地完成探测任务。

此前，天问一号已完成两次轨道中途修正。专家表示，与速度增量较小、发动机工作较短的常规中途修正不同，深空机动过程中，探测器由发射入轨的逃逸转移轨道变轨为精确到达火星的轨道，速度增量大、发动机工作时间长，对探测器控制和推进系统提出了极高要求。

天问一号在跑，地球在跑，火星也在跑

我国首次火星探测任务天问一号探测器副总指挥张玉花说，执行深空机动任务需要飞行控制团队根据预定到达火星时间、轨道参数与即时测控定轨参数制定深空机动变轨策略，完成对应的探测器姿态和轨道控制，确保探测器在深空机动后处于与火星精确相交的轨道上。

“天问一号在跑，地球在跑，火星也在跑。”她告诉记者，目前天问一号已经距离地球超过2900万公里，它和地球互相之间的时延已经比较大了，所以很多动作都要靠地面人员事先设计和探测器自己完成，这些都具有难度和挑战。

她表示，为了完成地面测控的精密定轨和探测器上精确自主的轨道控制，此次深空机动中，地面对探测器的定轨任务由我国深空测控站和天文台共同完成，准确保证了探测器变轨的精密定轨需求。为了能够精确自主控制轨道，火星环绕器装备了具备故障识别与自主处理能力的计算机，充分保证了轨道控制的精度和可靠性。

深空机动有“三大好处”

据八院专家介绍，通过使用深空机动进行轨道设计和轨道控制，不但成功增加了探测器的推进剂携带量，还实现了三方面目标——

首先，深空机动将一个大的捕获速度增量分解为两次相对较小的速度增量，有利于减小发动机单次工作时间，保证发动机工作的可靠性。同时，深空机动的实施有利于3000N发动机的标定，过程中可对3000N发动机进行推力和比冲标定，而精确的发动机标定参数可以更好地确保火星捕获的精度。

此外，通过深空机动，八院火星环绕器研制团队实现了对探测器到达时间的优化，能够得到更加有利的捕获点处的光照条件和通信条件，也使捕获时探测器经历的火影时间，即探测器进入太阳光被火星遮挡的阴影区和通信盲区时间更短。

误差相当于从北京到上海瞄准0.8米的目标

八院专家表示，此次深空机动中，环绕器距离瞄准的火星位置约3亿公里，误差控制约200公里，这相当于从北京到上海约1200公里的距离中瞄准一个直径约0.8米的目标，难度可想而知。

结果显示，此次深空机动控制的实际精度优于设计指标，任务顺利完成。

记者从北京飞控中心了解到，后续，地面人员将根据探测器实际飞行状态，迭代优化中途修正策略，利用中途修正持续对到达火星的轨道进行精确修正，确保探测器能够按计划准确进入火星捕获走廊，被火星引力捕获进入环火轨道，开展着陆火星的准备和后续科学探测等工作。

来自国家航天局的消息显示：天问一号探测器将在当前轨道飞行约4个月后与火星交会，期间将实施两到三次轨道中途修正。

编辑：杨味  审编：木易