掐指一算，離家八個月的天問一號現(xiàn)在應(yīng)該已經(jīng)進(jìn)入火星軌道了。去年國慶節(jié)，天問一號在路上發(fā)回一張深空自拍照，向祖國致敬的同時，也向大家問好。很多人很好奇天問一號到底是如何自拍的？今天我們就來揭秘一下吧！

從天問一號發(fā)回的照片中，我們可以看到它的整體結(jié)構(gòu)，包括一個帶著巨大太陽能帆板和通信天線的環(huán)繞器，以及被包裹起來的著陸器和巡視器組合體。如果以圖中的五星紅旗（尺寸為39cm×26cm）作為參考，整個組合體的體積之大可想而知。顯然，這種角度的自拍不是“自拍桿+廣角相機(jī)”的組合能夠完成的。所以，天問一號需要帶一個“自拍神器”。

這個“自拍神器”就是從天問一號上分離出去的“分離測量傳感器”，通俗點說，它就是一顆類似相機(jī)的微小衛(wèi)星。這顆微小衛(wèi)星在離開天問一號的過程中，能夠監(jiān)測探測器的整體工作狀態(tài)，為它進(jìn)行全方位的拍照測量，記錄下每一個珍貴時刻。

分離測量傳感器沒有復(fù)雜的姿態(tài)保持系統(tǒng)，為了盡可能完美地完成任務(wù)，它的前后各設(shè)置了兩個廣角鏡頭，離開天問一號后它將保持每秒1張的速度對天問一號進(jìn)行拍攝。不過，由于這顆微小衛(wèi)星沒有巨大的天線，所以無法將這些圖像數(shù)據(jù)直接傳回地球，還需要借助超級Wi-Fi將圖像數(shù)據(jù)傳輸給天問一號。隨后，天問一號再擇機(jī)將處理完的圖像數(shù)據(jù)發(fā)回地球。

天問一號的拍攝過程：

這下你們知道航天“網(wǎng)紅”的美麗自拍照到底是怎么拍成的了吧？！

說到這里，如果你們以為分離測量傳感器發(fā)回美照只是為了曬遍全球朋友圈，那就太小瞧它了！它最重要的使命其實是從整體上監(jiān)測天問一號的飛行狀態(tài)。

自從2020年7月23日，天問一號從海南文昌航天發(fā)射場出發(fā)后，天問一號已經(jīng)離地球很遠(yuǎn)，地面測控人員根本無法通過光學(xué)觀測等手段對它進(jìn)行監(jiān)測。所以，分析分離測量傳感器傳回的圖像數(shù)據(jù)就成為一種有效的監(jiān)測手段。航天工程師們仿佛通過電磁波通信這條“風(fēng)箏線”，遙控著已經(jīng)躲在云后看不見的“風(fēng)箏”。

其實，這種自拍技術(shù)的應(yīng)用對于中國的航天器來說并非首次。有些與分離測量傳感器功能類似的微小衛(wèi)星甚至可以長期伴隨主航天器飛行，又稱伴飛衛(wèi)星。我國天宮二號太空實驗室在執(zhí)行任務(wù)期間，釋放了一顆伴飛小衛(wèi)星，它能夠利用高清相機(jī)長期拍攝天宮二號的整體情況，尤其是在與神舟十一號飛船對接期間發(fā)揮了重要作用。

高清影像不僅有助于為航天器交會對接提供直接的數(shù)據(jù)支持，也能為研發(fā)人員積累大量珍貴的數(shù)據(jù)，以便未來進(jìn)一步提升相關(guān)技術(shù)。實際上，早在2008年的神舟七號載人任務(wù)中，伴飛衛(wèi)星就已經(jīng)開始應(yīng)用。

伴飛衛(wèi)星的應(yīng)用非常廣泛，除了我們前面介紹的光學(xué)成像功能之外，它們還能進(jìn)行高速通信、天文觀測、技術(shù)試驗和科學(xué)試驗等。2018年5月，洞察號著陸器從地球出發(fā)，與它一起前往火星的還有兩顆小型伴飛衛(wèi)星MarCO，昵稱為“瓦力”和“伊娃”，每顆僅有不到10千克的重量。

傳統(tǒng)的著陸器會在著陸期間自主記錄所有數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)儲存、壓縮，再等待環(huán)繞器飛抵上空時擇機(jī)將數(shù)據(jù)上傳，最后由環(huán)繞器將數(shù)據(jù)發(fā)回地球，整個過程需要很長的時間，地球人想要目睹著陸盛況就需要一個漫長的等待期。伴飛衛(wèi)星的出現(xiàn)很好地解決了這個問題，在洞察號著陸火星的過程中，伴飛衛(wèi)星幾乎是在“第一時間”為地球人進(jìn)行了實況直播，人們很快就了解了洞察號的著陸和工作情況。所以說，伴飛衛(wèi)星就是下一代深空通信技術(shù)的驗證者。

最后不得不說，無論是天問一號攜帶的分離測量傳感器，還是洞察號攜帶的新技術(shù)驗證伴飛衛(wèi)星，它們都沒有足夠的能力改變自己的軌道，所以注定在使命終結(jié)之后滑向深空結(jié)束自己短暫的一生。


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