「天問一號」探測器將開啓「環火」之旅 預計除夕前後接近火星

長征五號遙四運載火箭成功發射升空，將天問一號探測器送入預定軌道，展開火星探測之旅。（中新社）

中國首次火星探測任務備受外界關注。新華社今天（3日）報導，中國航天科技集團有限公司指出，「天問一號」探測器總飛行里程已超過4.5億公里，距地球約1.7億公里，預計本月10日，即年三十（11日）前後開啓環繞火星之旅。

中國科學院上海天文臺研究員劉慶會表示，天問一號即將抵達火星，「超級望遠鏡」（甚長基線干涉測量，Very Long Baseline Interferometry，VLBI）測定軌到了關鍵時刻，需於本月連續觀測28天，以支持完成近火捕獲等各種動作。

VLBI由位於北京站、上海站、昆明站和烏魯木齊站，以及位於上海天文臺的VLBI數據處理中心組成，相當於將幾個小型望遠鏡聯合起，在分辨率上達到口徑爲3000多千米的巨大綜合口徑射電望遠鏡的觀測效果。據瞭解，VLBI測軌分系統會參與「天問一號」地火轉移、火星捕獲、離軌着陸等階段的測定軌任務。

劉慶會表示，目前「超級望遠鏡」團隊已經觀測「天問一號」近100次，測量精度達到0.1納秒。其觀測的方式，是通過中國四地組成的「超級望遠鏡」，再以銀河系外的射電源爲參照物探知探測器的位置。

他解釋，由於火星、地球不斷轉動，探測器同時不停移動，因此「高精度測定軌」十分重要，需要每時每刻準確知道探測器相對於地球、火星的位置，才能確保探測器一直往正確方向飛行。而射電源經天文學家幾十年的測量，位置準確已知，並且與「天問一號」相對於地球的方位角離得較近，其信號幾乎以同路徑到達「超級望遠鏡」，因此有利於團隊計算探測器到達地球望遠鏡的各種延遲。

據瞭解，「超級望遠鏡」已參加過「月球探測任務」，但劉慶會指出，本次爲火星探測「護駕」仍有一定難度。首先，火星最遠時距離地球超過4億公里，約等於地球與月球距離的1000倍，即使在火星捕獲階段時，探測器距離地球亦有約1.9億公里，因此團隊研發了數十臺套軟體和硬體，大幅度提高測量精度。

其次，「天問一號」在2月將進行多次軌道修正，而後被火星捕獲，但捕獲後並非直接進入一個最終軌道，而是需要經過多次變軌和捕獲等複雜動作，逐步縮小橢圓軌道，因此「超級望遠鏡」需要在2月1日至2月28日連續觀測。

最後，由於火星上已有美國、歐洲的火星探測器，「超級望遠鏡」需要更準確從中識別中國探測器的信號，予以觀測，並克服信號相互干擾問題。另外，團隊還需要估算探測器移動至火星背面的階段，以合理安排觀測，儘快捕獲信號。