2021年5月15日清晨4时许，天问一号着陆巡视器与环绕器“两器分手”，前者入进火星年夜气，胜利软着陆于预选着陆区，后者返归停靠轨道，为着陆巡视器提供中继通讯。中国航天科技团体八院供图
2021年5月15日，中国胜利实现火星着陆，实现这一豪举的是我国首次火星探测使命天问一号探测器。
不为人知的是，天问一号探测器包含环绕器以及着陆巡视器两部门。5月15日着陆火星的是着陆巡视器，那末天问一号的“另外一半”——环绕器往哪了？
是的，它又归到了火星轨道，继续在火星上空遨游。5月15日清晨4时许，天问一号探测器胜利施行环绕器以及着陆巡视器的“两器分手”，3小时后，着陆巡视器胜利穿越火星年夜气，在火星概况实现软着陆；两器分手约30分钟后，环绕器则入行升轨，返归火星停靠轨道，成为着陆巡视器与地球的通讯中继站，同时继续入行火星环绕探测。
星际“专车”
据中国航天科技团体八院环绕器副总设计师朱庆华先容，为实现着陆巡视器正确入进火星着陆轨道，环绕器必要起首在携带着陆巡视器的环境下来到入进火星的轨道，施行两器分手后，环绕器必要迅速抬升轨道，而着陆巡视器则入进火星年夜气层。
这个分手先后的节制必要7个小时。
作为搭载着陆巡视器的星际“专车”，环绕器必要次序完成轨道下降发念头焚烧以及关机、两器分手姿态创建、两器分手后轨道升多发念头焚烧以及关机等系列动作。
“这是一系列很关头的姿态以及轨道灵活，稍有失慎，探测器就可能被火星引力拉向火星概况，而因为通信时延的存在，咱们并无法子及时获知探测器的状况并对异样环境入行干涉干与。”朱庆华说。
在他眼里，器器分手的进程是对节制算法精度、产物事情靠得住性、妨碍预案严密性等最充实的磨练。
现实上，明确了着陆巡视器正确的着陆点后，探测器的一系列灵活也就随之肯定下来了。在探测器入行第一次降轨焚烧的3个小时前，航天设计师已经上注所有节制策略，策略中包括了对可能产生环境的应答。
分手时，环绕器的轨道节制精度以及姿态节制精度是着陆巡视器可否入进预定着陆区的条件。这些必要依赖敏感器、执行机构、计较机和算法的正确性，是对探测器制导、导航与节制体系的一次“年夜考”。
方案设计师王卫华打了个例如：这就比如在室外，间隔尺度篮筐980米入行投篮，还必需事前斟酌到投篮的角度、时机、投球力度，和篮球自身旋转运动、风速以及风向外部情况等种种身分的影响。
同时，设计师们也做了分歧环境下的预案以及对策。当环绕器经由过程自身的敏感器发明没有完成既定的动作时，会自立带着着陆巡视器迅速入行轨道抬升以免撞向火星，并在符合的时机再次选择执行两器分手的一系列动作。
通讯“中继站”
在这次火星探测使命中，环绕器不单单是一辆星际“专车”，它仍是一座功能壮大的通讯“中继站”，为火星概况巡视器与地球搭建通信桥梁，肩负对火星概况入行远感探测的使命，同时选择恰当的时机来将巡视器的数据“中继”传向地球。
在间隔地球2.93亿千米的轨道上正确指向地球，至关于要在2米开外对准绣花针孔，并且要在环绕器自身飞翔运动环境下，时刻连结对准状况。
朱庆华说，环绕器携带有2块太阳电池阵、1幅高增益数据传输天线、1幅对巡视器数据中继天线。在环绕器执行数据中继使命时，必要驱动太阳电池阵瞄准太阳标的目的以包管自身电能的供给，同时必要高增益天线跟踪地球、中继天线指向巡视器以创建数据“鹊桥”。“此时，环绕器必要同时实现对巡视器、地球、太阳3个方针的高精度同步指向节制，尽对可以称患上上是‘八面见光’了。”制导、导航与节制体系主任设计师聂钦博说。
据他先容，近地卫星凡是是持久对地不乱，使用全向天线，不会泛起通信链路间断的问题，而环绕器在环火飞翔时与地球间隔遥，因为天线波束角有限，设计师们要在确保对天线指向高精度节制的同时，对可能产生的通信链路间断做出预案。
“咱们设计了一种通信链路间断后的自立恢复策略。一旦产生通信链路间断，探测器就会‘自立慢旋’，并在这一进程中，使天线扫到地球，入而恢复通信链路。这一进程也是环绕器自立实现。”软件设计师周誌元说。
现在，环绕器仍然在不乱环火飞翔，成了着陆巡视器与地球之间的通讯桥梁，完成数据中继使命后，它也将全力开启本身的环火远感之旅。