全自主飞行 天问一号圆满通过日凌考验

2021 年 9 月，" 天问一号即将失联一个月 " 的消息刷遍了朋友圈；日前，天问一号火星探测任务团队通过地面发令形式，正式将器上状态设置为 " 出日凌 "，标志着火星环绕器顺利完成了一月有余的全自主飞行，圆满通过了日凌考验。天问一号的好消息让大家开心的同时也让很多人不由得好奇：一个多月中，天问一号到底经历了什么？究竟是依靠什么，让它可以在遥远的火星顺利完成自主飞行？别急，航天科技集团八院天问一号火星环绕器团队这就为你一一解答。

火星距离地球很远，两者距离一直在 5500 万至 4 亿千米之间周期性变化。为了实现火星与地球之间的通信，所有的火星探测器都需要采用强大的通信技术、配置复杂的通信设备，例如火星环绕器就配置了由超高灵敏度深空应答机、2.5m 口径定向天线、复杂微波网络等设备组成的通信系统。然而即使如此，也无法对抗太阳超强的电磁辐射。当太阳位于火星与地球之间时，火星探测器与地球之间的无线电通信将受到干扰而失去联系。

根据天体运动规律，火星、地球每隔 26 个月将会分列于太阳两侧，三个天体近似连成一线。2021 年 9 月中旬至 10 月下旬便是这样一个时期，在火星工作的包含美国、欧洲、印度的全部火星探测器在此期间都将与地面失去联系，中国的天问一号火星环绕器和祝融号火星车也不例外。

早有准备 天问一号的 " 日凌模式 "

为了保证在轨飞行安全，火星环绕器团队于 2021 年 9 月中旬对火星环绕器的工作模式进行了调整。在完成全面状态检查后，通过地面指令将环绕器设置为自主安全稳态管理模式，即 " 日凌模式 "，以应对器地失联情况。在进出日凌期间，地面每天接收火星环绕器状态遥测，一方面判定环绕器在轨状态，一方面判定太阳对器地通信的干扰。

随着火星、地球与太阳相对位置的移动，火星环绕器对地无线通信经历了受到干扰、出现中断、逐渐恢复的过程。2021 年 10 月中旬，器地通信恢复，任务团队开始了火星环绕器状态评估工作。经过仔细分析与确认，火星环绕器状态良好。日前，任务团队通过地面发令形式，正式将器上状态设置为 " 出日凌 "。这标志着火星环绕器顺利完成了一月有余的全自主飞行，圆满通过了日凌考验。

后续火星环绕器将会恢复探测工作，完成轨道调整进入科学探测任务轨道。进入科学任务轨道后，火星环绕器携带的中分辨相机、高分辨率相机、次表层探测雷达、矿物光谱分析仪、磁强计、离子与中性粒子分析仪、能量粒子分析仪共 7 台载荷将会开机工作，开展火星全球性和综合性的科学探测。

天问一号重大节点回顾：

2020 年 7 月 23 日，天问一号在文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空，成功进入预定轨道，迈出中国行星探测的第一步。

2020 年 7 月 28 日，天问一号在飞离地球 120 万千米处回望地球，利用光学导航敏感器对地球、月球成像，获取了地月合影。在这幅黑白合影图像中，地球与月球一大一小，均呈新月状，在茫茫宇宙中相互守望。

2020 年 8 月 2 日，天问一号 3000N 发动机开机工作 20 秒，顺利完成第一次轨道修正，继续飞向火星。

2020 年 9 月 20 日，天问一号 4 台 120N 发动机同时开机工作 20 秒，顺利完成第二次轨道修正，探测器各系统状态良好。

2020 年 10 月 1 日，国家航天局发布中国首次火星探测任务天问一号探测器 " 深空自拍 " 飞行图像。

2020 年 10 月 9 日，天问一号主发动机点火工作 480 余秒，顺利完成深空机动，探测器各系统状态良好。

2020 年 10 月 28 日，天问一号 8 台 25N 发动机同时开机工作，顺利完成第三次轨道修正，地面测控通信各中心和台站跟踪正常。

2021 年 2 月 5 日，天问一号发动机点火工作，完成地火转移段第四次轨道中途修正，国家航天局同步公布了探测器传回的首幅火星图像。

2021 年 2 月 10 日，天问一号进行近火制动，成功被火星捕获，进入环火轨道。

2021 年 2 月 15 日，天问一号环绕器实施捕获轨道远火点平面机动，将近火点轨道高度调整至约 265 千米。

2021 年 2 月 24 日，天问一号环绕器实施第三次近火制动，进入停泊轨道。

2021 年 5 月 15 日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。

2021 年 5 月 17 日，天问一号环绕器实施第四次近火制动，进入中继通信轨道。

2021 年 6 月 11 日，天问一号首批科学影像图发布，标志我国首次火星探测任务取得圆满成功。

2021 年 9 月下旬至 10 月中旬，天问一号处于日凌阶段。