这一新春佳节，我国初次火星探测每日任务再一次引起关心。2月10日，天问一号探测仪到达火花路轨，变成在我国第一颗人工合成火星卫星。2月12日，天问一号从漫长的火花路轨传出春节祝福，其火花捕捉全过程影象公布。2月15日，天问一号取得成功执行捕捉路轨远火点平面图机动性。在天问一号围绕火花取得成功完成“绕、着、巡”第一步“绕”的总体目标之时，版本发布专题讲座讲解。

在刚以往的春节长假，我国初次火星探测每日任务姿势不断，连续走入群众视野——

起先2月10日晚，天问一号探测仪到达火花路轨，变成在我国第一颗人工合成火星卫星，完成“绕、着、巡”第一步“绕”的总体目标，围绕火花取得成功。

然后是2月12日，天问一号从漫长的火花路轨传出春节祝福：其火花捕捉全过程影象公布，太阳光翼、定向天线、火花地球大气层及表层外貌清楚可见。

近期一次则是2月15日，天问一号取得成功执行捕捉路轨远火点平面图机动性。事后，它还将根据多次路轨调节，进到火花停靠路轨，方案于5月至6月适时执行火花降落。

到此，天问一号探测仪系统之围绕器总经理室内设计师朱新波悬着的心，总算放了出来。他告知中青网·中青在线新闻记者：“为了这一天，全部围绕器研发精英团队经历百炼成钢，整整等了十年！”

8名工程院院士联名鞋奏疏

现如今转过头来看，天问一号的研发论述起始点是2010年。那一年，在我国刚发送第三颗北斗导航系统通讯卫星，在月球表面检测上也刚迈开“绕、落、回”的第一步。外部难以想像，便是在这一年，航天科技集团人早已把眼光看向火花。

我国初次火星探测每日任务探测仪系统软件副总指挥长兼围绕器总指挥长张玉花说，2010年，在8名工程院院士联名鞋奏疏的促进下，在我国深空探测重特大重点论述拉开序幕。自那时候起，她所属的八院火花精英团队就逐渐全程参加在我国深空探测的重特大重点论述。2013年，依据职责分工，八院火花精英团队转到对火花围绕器的整体论述。

论述一开始，就遭受一只只“绊脚石”：机遇唯一的制动系统捕捉怎样踩刹车？全过程繁杂的两器分离出来怎样设计方案？监测遥控器终断30天的“日凌期”怎样渡过？数千万千米外的火星探测车怎样进行自主管理？

“应对这种难点，大家沒有胆怯，核心技术是围绕器的关键，决不能假手于他人！”张玉花告知新闻记者，在我国是深空探测行业的幸不辱命，对深空探测需要的技术性累积比较有限，为完成深空探测工程项目的总体目标，务必攻破一系列核心技术。

在攻破围绕器自主管理难点层面，朱新波领着精英团队建立了一个“敢啃硬骨头”的青年人科技攻关工作组。

这并不是一个总是坐着公司办公室电脑前试验的“书生精英团队”。朱新波告知新闻记者，为了更好地能够更好地充分发挥合作优点，精英团队里的青年人室内设计师经常来回京沪线中间，逐步完善可研性报告和设计任务书，边论述边调查。

他举了一个事例：给火花轨道控制产生极大挑戰的是通讯廷时。因为探测仪间距地球上太过漫长，要迈入环火路轨的天问一号，与地球上的通讯延迟时间超出了十分钟，这代表着路面上的航空航天人没法对火花捕捉状况开展实时监控系统、迅速解决。

朱新波说，应对那样一段“视觉效果盲点”，路轨设计部门协作自动控制系统开展了近千百种常见故障工作状况的剖析，明确了重要主要参数及阀值，确保火星探测车在路面没法实时处理的状况下，对很有可能产生的状况开展适当的分辨和反映。

“凭借‘初生牛犊不怕虎’的拼劲，大家才拿到深空探测自主管理与操纵核心技术等课题研究，获得重大成果，才让之后的天问一号拥有聪慧‘人的大脑’。”朱新波说。

但是到这儿，这次科学研究科技攻关大剧才刚开始。

唯一一次取得成功机遇

天问一号在到达火花路轨前，必须把握唯一的机遇，对火花开展“制动系统捕捉”。做为我国初次火星探测每日任务中技术风险最大、技术水平较大 的阶段之一，这一姿势被品牌形象地称之为“踩刹车”。

“为什么说仅有一次机会？假如打火時间太长，探测仪便会一头撞上火花；假如打火時间过短，探测仪便会飞出火花。这对围绕器姿轨控子系统明确提出了非常高规定。”朱新波说。

他打过一个比如：驾车的人都了解，在高速路下匝道口必须让时速降下去，才可以安全性历经转弯。相近的，针对以高速运行朝着火花挨近的探测仪而言，要想被火星引力所捕捉，也务必在“捕捉对话框”相匹配的路轨弧段，精确、独立靠谱地进行“刹车踏板”。

从理论上说，给探测仪一个反方向扭力，就可以把它的速率降下去。但在工程项目执行全过程中，仍会碰到许多难题：火星引力的“捕捉对话框”比较有限，规定探测仪在十分钟内将速率减少约每秒钟一公里。除此之外，因为通讯廷时，探测仪务必彻底借助本身进行汽车发动机打火和待机，摆脱汽车发动机打火期内的振荡，完成打火方位和打火时间的精准操纵。

难点摆在面前，年青的研发精英团队再一次下手了。

围绕器精英团队整体室内设计师谢攀告知新闻记者，为了更好地处理这一难点，他与朋友持续开展头脑撞击，明确提出不计其数个计划方案。最后，她们决策选用捕捉时“启动时间”和“速率增加量”2个指标值来操纵汽车发动机的“双待机对策”。这般，围绕器还能够独立转化成二次捕捉对策，以最大限度确保每日任务的取得成功。

2016年，在我国初次独立火星探测每日任务全面启动项目立项，在这里以后的两年里，谢攀所属的研发精英团队连续攻破了火花制动系统捕捉、超长距离通讯、长期在轨自主管理、太空电子光学独立导航栏等多种核心技术。

谢攀说，以往四年，研发精英团队不知道历经了几回实验，失败了重头再来，成功了就再反复认证，其目地全是为了更好地保证靠谱、精确进行这一脚难度很大“刹车踏板”。

千分之三不可忽视

在路面的一次半物理学模拟仿真实验中，天问一号捕捉制动系统精密度与指标值规定拥有显著误差，这让朱庆华的心一下子提及了嗓子眼儿。

这名围绕器技术性总经理室内设计师疑虑道：计划方案已考虑到了探测仪然料耗费造成的品质转变，也考虑到了扭力方位轴力导致的姿势影响等多种多样很有可能的要素，为何精密度還是不足？

研发精英团队随后对捕捉制动系统这一全过程再度开展详细分析，最后发觉，制动系统前的“沉下去”時间太长，对捕捉操纵的速率增加量造成了约0.3%的危害。

说白了“沉下去”，便是在主汽车发动机扭力降速前，先运行保持探测仪姿态控制的小推力器工作中，根据姿态控制推力器造成的瞬时速度，使然料集中化到贮箱底端，便于主汽车发动机工作中。

朱庆华告知新闻记者，研发精英团队迅速对这一全过程开展精准剖析，将沉下去工作中全过程的扭力减少一倍，并将沉下去全过程对速率增加量的危害引进到主汽车发动机待机机会的测算中，根据计划方案提升和进一步模拟仿真认证，捕捉制动系统精密度拥有明显提高。

一个关键点曝露了难题，那麼别的关键点是否会也是有相近的难题？

研发精英团队逐渐“举一反三”：担负着指引操纵每日任务的GNC模块，选用了三模沉余计划方案。在精英团队积放设计方案、模拟仿真及认证工作中下，3台电子计算机可保证“步调一致”并完成“民主化决议”，即计算時刻和原始数据信息持续保持一致，从而根据极少数听从大部分的标准，保证数值准确。

朱庆华说，为了更好地保证此次“刹车踏板”靠谱进行，研发精英团队在四年的研发全过程中，持续开展着汽车发动机扭力方位和尺寸、汽车发动机扭力影响扭矩、太阳能电池阵柔性震动、火箭燃料固体燃料摇晃等各主要参数的一切正常范畴、極限拉偏测试，材料分析测试和实验中GNC系统软件的主要表现，对异常情况快速精准定位并对计划方案开展提升健全。

“大家应用自身的优化算法，对一些著名的火星探测每日任务开展模拟仿真，模拟仿真結果与国际性上发布的数据信息十分符合。”围绕器GNC子系统产保师刘宇说。

目前为止，具有独立控制力的天问一号已取得成功执行捕捉制动系统。刘宇告知新闻记者，他希望天问一号在火花的空中，可以产生大量探火探索与发现。

每一个脚印都是在征服世界

2020年，一场始料未及的新冠肺炎肺炎疫情，弄乱了火花围绕器正样商品的原厂脚步。

朱新波告知新闻记者，为了更好地减少人员流动风险性，精英团队决策分多线并行处理推进工作：一支队伍在京进行与北京市航行监测中心的无线网络1∶1联试，另一支队伍承担上海市区进行整器原厂审查准备工作。

测控技术数传子系统是天问一号探测仪最重要的子系统之一，该系统软件不但要开展整器的各类实验，另外也要开展各测控站、运用站的连接。朱新波说，连接工作中周期时间大、协作远距离，必须始终保持多地另外工作中。

北到佳木斯的深山中，西到库尔勒的一望无际戈壁滩，南到文昌市的寒湿岛屿，东去上海的佘山下……在开展在我国第一台高灵敏智能化太空应答机的测控技术运用连接每日任务时，研发精英团队在短短的几个月時间里，展转八地，披星带月，赶赴数十万千米。

2020年7月，天问一号取得成功发送后，必须研发工作人员另外北京、上海市两个地方开展飞控。围绕器副总指挥长褚英志告知新闻记者，在天问一号赶赴火花的星际旅途中，精英团队组员每日“倒班”，一路漫漫“相随”。

进到2021年2月火花制动系统捕捉的关键节点，研发精英团队也是全体人员赶赴北京市飞控。整体负责人室内设计师牛俊坡告知新闻记者，全体人员抵京后，进行飞控文档的最后确定，与北京市航行监测中心进行一遍又一遍的协作演习。

第一时间获知天问一号取得成功进到环火路轨，牛俊坡慢慢松了一口气，写出了这句话：“好奇心是掩藏人们心里的神密種子，激情是蕴涵大家身体的无限能量，太空是等候大家探寻的未知领域，梦想是鼓励大家前行的熠熠指路明灯。大家所做的每一件事、踩住的每一个脚印，都是在征服世界！”

他告知新闻记者，十年的问天之途，火花围绕器研发精英团队无私奉献的是青春年少和聪慧，扛住的是义务与工作压力。

目前为止，火星探测研发精英团队早已不断进行了200来天的在轨航行操纵每日任务，完成了4次半途调整和一次太空机动性，进行了各种各样自查和作用认证工作中，对探测仪的测控技术通讯工作能力、电力能源确保工作能力、姿轨控工作能力、自主管理工作能力等开展了检测。

她们如今最希望的，便是5月至6月的落火時刻。

“肺炎疫情阶段又追上研发的结束环节，乘座人生道路中第一次20好几个钟头的客车奔京，期待肺炎疫情赶快以往，探火一切顺利，更期待这一年在外面的時间不必超出前一年的日数。”

——当火花围绕器测控技术数传负责人室内设计师王民进在京沪线客车上发了这条微信朋友圈后，他如何也不会想起，在天问一号到达火花路轨，变成在我国第一颗人工合成火星卫星后，他的公出日数再度更新了。

天问一号，这一来源于我国的火花特使，也要绕着火花再次转下去。而王民进，这名年青航空航天人的探火之行，一样也走在路上。

解开天问一号火花围绕器神密面具

天问一号制动系统捕捉设计效果图。中国航天科技集团八院供图

随着天问一号取得成功被火星引力捕捉，其围绕器构造也解开了神密面具。天问一号探测仪由围绕器和降落巡查器构成。这在其中，“外太空佼佼者”围绕器“一器同演多角”，具有三大作用：四轴飞行器、通讯器和探测仪。

我国初次火星探测每日任务探测仪系统软件副总指挥长兼围绕器总指挥长张玉花表明，在近7个月的航行全过程中，天问一号围绕器最先做为四轴飞行器，将降落巡查器送至火花降落路轨。待取得成功释放出来降落巡查器后，围绕器做为通讯器，为降落巡查器创建与地球上中间的无线中继通讯链接。通讯工作中完毕后，围绕器做为探测仪对火花开展科学研究检测。

“瘦身减肥”

据中国航天科技集团八院天问一号围绕器构造精英团队杜冬博士研究生详细介绍，为了更好地摆脱地球上的强劲吸引力、冲向火花，天问一号探测仪总重不可以超出5000KG，但为了更好地抵达漫长的火花，它又最少必须带上2500KG的火箭燃料，去除降落巡查器占有的1300KG净重市场份额，围绕器本身体力劳动被严苛限定在1200KG之内。

“围绕器的1200KG包括构造和别的各种各样机器设备的净重，也要兼具2.5米可进行驱动器无线天线、太阳能电池阵、高像素照相机等多种多样大容积机器设备的安裝规定。”杜冬说，怎样在净重比较有限的状况下完成高效率的安装和安装设备，变成了围绕器构造精英团队眼前的一只“绊脚石”。

围绕器构造负责人室内设计师王建炜说，针对航天飞机而言，质心越低、净重越硬，发送成本费就越小，因此 构造构形设计方案的总体目标便是要尽可能减少质心，提升净重，另外兼具安装设备要求。紧紧围绕着这一关键标准，构造精英团队依次进行了积放构造构形论述。

“探测仪多一克的净重，投入的发送成本费将远超一克黄金。”杜冬说，为了更好地再次“减脂”，围绕器构造精英团队还把眼光看向净重较大 的构造关键部件——管理中心承力筒，并自主创新选用了“全高分子材料主承力构造”，在原材料上狠下功夫，促使围绕器在严苛限重的标准下完成高效率安装。

“慧眼”

天问一号探测仪飞近火花的全过程中，怎样努力寻找火花？

中国航天科技集团八院电子光学导航栏权威专家郑循江告知新闻记者，天问一号探测仪上配备的电子光学导航栏比较敏感器，能够运用拍攝的行星与火花图象，精准测算出本身的航行姿势、部位与速率，完成相对性火花的独立导航栏。

“电子光学导航栏比较敏感器就如同天问一号火星探测车无人驾驶全过程中的‘双眼’。”郑循江说。据他详细介绍，在飞近火花的全过程中，探测仪靠这鞋“双眼”即时观察火花的间距和方位，让飞控精英团队能够更形象化地确定飞行轨道和姿势，测算图象中火花的几何中心和视半经，天问一号也就可以根据最优化可能优化算法，来独立获得即时的部位和速率信息内容。

郑循江说，七年来，在2500好几个日日日日夜夜的科技攻关期内，研发精英团队并不是在做实验，便是在去做实验的道上。恰好是拥有普遍的实验数据信息扶持，精英团队完成了方案设计的积放提升，最后完成了最极端标准下的所有作用及特性的认证。

“它是在我国初次内行星际帝国迁移航行全过程中应用光学独立导航栏技术性。”郑循江说，中国并无此前的工程项目工作经验可参照，研发精英团队一点点探索，设计方案了许许多多百余个实验新项目，最后使我国变成全世界第二个把握并在轨认证了火花电子光学独立导航栏技术性的我国。

“超强大脑”

综合性电子器件子系统被称作天问一号围绕器的“超强大脑”，承担围绕器所有信息内容的监管。

张玉花说，在天问一号围绕器对火花开展检测的全过程中，器上的各仪器设备都是会造成很多的科学研究数据信息，这种数据信息务必要送回路面由专家开展科学研究，除此之外，围绕器上的电子光学导航栏比较敏感器和红外线导航栏比较敏感器数据信息也必须推送回路面开展进一步的剖析，综合性电子器件子系统承担对这种原始记录开展解决、存储，并在适合的机会传送回地球上。

据她详细介绍，一般状况下，环绕地球运作的通讯卫星全是由路面监测中心依据通讯卫星的即时情况和每日任务规定开展操纵的。但与地球卫星不一样，火花围绕器因为器地远距离，通讯延迟时间长，通常赶不及借助路面命令对探测仪开展并行处理。

除此之外，深空探测器与地面站通讯存有与众不同的“日凌”状况，即当探测仪、地球和太阳部位处在同一平行线时，太阳辐射量会影响地火中间的射频信号传送，造成 通讯终断。因而，“日凌”期内，围绕器务必“自身照顾自己”。

张玉花说，对于这种状况，围绕器综合性电子器件子系统的研发精英团队开展了一系列技术攻关，设计方案了深空探测长期无上行下行命令独立管理模式、整器关闭电源再修复作用等，让围绕器在必需时要“自身照顾自己”，完成了围绕器在轨独立运作超过六十天的工作能力。

她告知新闻记者，从环火逐渐，天问一号就宣布变成火星的卫星。事后，天问一号也要开展一次路轨调节和2次近火制动系统，到时候天问一号离火花近期间距仅有265千米。以后，天问一号探测仪会边围绕边进行照相每日任务，进行选号牌降落区检测，方案于2021年5月至6月适时执行火花降落。

“高清摄影师”

2月12日，国家航天局对外开放公布天问一号到达火花路轨全过程中的影象。执行本次拍攝每日任务的建筑工程测量子系统，便是火花捕捉大面积身后的“摄像师”，由中国航天科技集团八院509所设计方案研发。

张玉花表明，为搞好天问一号在轨运行状态的数据可视化监控，火花围绕器建筑工程测量精英团队专业设计方案了一套由好几个“品质小、块头小、耗能小”的“小块头”构成的建筑工程测量子系统，包含固连监测摄像头、近距监测摄像头和五星红旗，而执行本次捕捉全过程照相的，就是在其中的固连监测摄像头的2个固连精确测量感应器。

在奔向火花的旅途中，固连监测摄像头一路检测天问一号的情况，完成了太阳光翼进行全过程、定向天线进行检测，在定向天线进行及时的另外拍攝到地球上。

张玉花说，自在我国初次独立火星探测工程项目项目立项至今，怎样搞好天问一号在轨航行数据可视化检测就变成了研发精英团队应对的关键每日任务之一。火花围绕器建筑工程测量精英团队融合全航行全过程，设计方案了太阳光翼进行、定向天线进行、地月照相、外太空自拍照、火花照相、器器分离出来全过程等检测每日任务。

她告知新闻记者，在下面的航行中，火花围绕器建筑工程测量子系统将再次进行每日任务，不断检测太阳光翼、定向天线的运作状况检测，执行器器分离出来全过程数据可视化检测，再次为天问一号的检测之行服务保障。

来源于天问一号的一封家书

天问一号制动系统捕捉设计效果图。中国航天科技集团八院供图

親愛的的家人们：

背井离乡200余天，跋山涉水4.75亿千米，这时，我终于在间距火花400千米处取得成功“刹车踏板”，进入了环火路轨。回望眺望地球家园，已距离两亿千米。家人们一切还好吗？

我明白，如今故乡早已是立春之后了，五味杂陈。我还在2020年7月的烈日下考虑，地球上的大家经历炎热夏日，飒飒金秋十月，瑟瑟严冬，一路用心守卫陪着我我到春意盎然。从我奔火启航的那一天起，家人们就日夜一件事的情况开展细腻判断，一路上4次半途调整，一次太空机动性，2次情况自查，让我的旅程溫暖而安稳。

此次近火制动系统，我也是信心满满，有上数百位亲人在飞控管理中心集同工作中，24小时持续追踪；更有航天集团公司五院航行操纵的“最强天团”坐阵，她们中有叶培建工程院院士等16名技术专家和咨询顾问、5名两总、61名每个职位的飞控工作人员，感谢你们！

我终于进到围绕火花的路轨，能够好好地看一看这一红色星球了。此刻，大家和我共享着进到火花路轨的愉悦，因为我在和大家一同品位着新年的吉祥如意。可以借此机会在这儿给亲人和全国人民拜早年！祝大家牛年大吉!

“日月安属？列星安陈？”中华文化仰望星空留有的诸多好奇心与疑虑，一直鼓励着我要去寻找回答，如今家人们最经常说的一句话是“旅途漫漫长路，唯有拼搏”。

从环火逐渐，我这颗中国制造业的航天飞机就宣布变成火星的卫星啦。下面，我要开展一次路轨面调节和2次近火制动系统，那样，我离火花最近的距离就仅有265千米啦，以后便是边进行围绕照相每日任务，边为3个月后的降落巡查充分准备。

我将竭尽全力，等候我的喜讯吧！