咔嚓！天问一号火星捕获的瞬间让这些小家伙拍下来了

一路飞一路拍。

天问一号上有不少小小“摄影师”，正是它们记录下了天问一号奔火之旅的一个个瞬间。

2月10日晚间，我国首次自主火星探测任务又迎来重大突破，天问一号顺利实施制动点火，正式成为火星的人造卫星。这次全球瞩目的大事件中，作为实现火星捕获主要担当的火星环绕器，不仅出色地完成了制动点火，而且利用携带的一堆“小家伙”记录了天问一号抵达火星过程中的影像。

与环绕器一样，这些装载在环绕器上的“摄影师”同样出自上海航天，它们就是由多个“质量小、个头小、能耗小”的“小块头”组成的监测系统，实施本次捕获过程拍照的便是其中的固连测量传感器和回拍测量传感器。

这两个小块头为何能承担起记录火星捕获的重任？在天问一号实施火星捕获制动点火前，需要将自身的姿态调整至点火姿态，点火完毕后再恢复至对日巡航姿态。上海航天环绕器团队对该过程中探测器与火星相对位置精细分析后，发现在建立姿态过程中火星分别可以进入回拍测量传感器的视场之中，在制动点火期间火星可以进入固连测量传感器的视场之中。

其实，自我国首次自主火星探测工程立项以来，如何做好天问一号在轨飞行可视化监测，就成了研制团队的一项重要使命。

上海航天火星环绕器工程测量团队结合全飞行过程，设计了太阳翼展开、定向天线展开、地月拍照、太空自拍、火星拍照、器器分离过程等监测任务。既要实现如此多的监测任务，还要保证质量、功耗、体积等资源需求小，挑战着实不小。团队研制人员在充分利用环绕器已配置的高分相机、中分相机、光学导航敏感器等拍照设备基础上，专门研制了一组“小块头”组成的工程测量分系统。

据了解，工程测量分系统由固连遥测探头、近距离遥测探头、国旗组成。

固连遥测探头是一种分布式布局、集中控制式的相机系统，由控制模块和三个固连测量传感器组成。三个固连测量传感器依据太阳翼、定向天线、着陆巡视器的位置进行布局安装。由于火星探测的距离远、通信延时大等约束，研制团队采用全自主成像控制理念完成固连遥测探头设计。只要固连遥测探头加电，三个固连测量传感器可以在无地面指令操控下自主完成相应成像监测任务。在飞向火星的旅程中，固连遥测探头一路监测天问一号的状态，完成了太阳翼展开过程、定向天线展开监测，在定向天线展开到位的同时拍摄到了地球。

近距离遥测探头由控制线路盒、分离测量传感器和回拍测量传感器组成。分离测量传感器就是完成天问一号全貌拍摄及国旗自拍的那个“小块头”。在2020年中秋国庆之前的一个晚上，分离测量传感器接收地面指令后，离开了天问一号、投入太空的怀抱，记录了天问一号及国旗在太空中的美妙身姿。有别于分离测量传感器，回拍测量传感器安装于火星环绕器本体、无法实施分离，但配置了100度的超大视角，以尽可能的拍摄镜头中看到的一切。

在接下来的飞行中，上海航天火星环绕器工程测量分系统将继续开展任务，持续监测太阳翼、定向天线的运行情况监测，实施器器分离过程可视化监测，为“天问一号”的探测之旅拍下一张张美照。

栏目主编：刘锟

本文作者：刘锟

文字编辑：刘锟

题图来源：上海航天