天问一号发射两周年传回火卫一全身照，外形酷似一颗“土豆”

中国首次拍摄到火卫一全身照。中国航天科技集团供图

2022年7月23日是天问一号任务发射两周年的日子，中国航天科技集团八院（以下简称八院）抓总研制的天问一号环绕器传回火卫一影像。

中国首次拍摄到火卫一全身照

据八院介绍，近期，天问一号运行团队抓住环绕器与火卫一距离较近的时机，利用高分辨率相机对火卫一成像，获得了“满月”状态的清晰影像，这也是中国首次拍摄到火卫一全身照。

火星有火卫一、火卫二两颗天然卫星，火卫一是其中个头较大的，其大小约27千米长、22千米宽、18千米高，外形不规则、没有大气，运行在距离火星表面约6000千米的环火轨道，是太阳系中距离主星最近的一颗卫星。

图像显示，火卫一是一个形状不规则的小天体，呈土豆状，图左上部可见表面分布的条纹，可能是撞击过程影响所形成的，图右上部有一处明显的撞击坑，直径约2千米，名为厄皮克（Öpik）撞击坑（厄皮克是爱沙尼亚天文学家，以研究小行星和陨石而闻名）。

对于火卫一的起源，科学界存在争议，有些科学家认为，火卫一可能是一颗被火星引力捕获的小行星。由于火卫一的特殊性，美国、俄罗斯、日本等国均实施或提出过火卫一探测任务，其中，日本瞄准火卫一取样返回目标，正在开展探测器的研制工作。

本次火星环绕器对火卫一探测，是中国首次实施火卫一成像探测，首次近距离获取了火卫一的一手科学数据，为科学家开展火卫一地形地貌、运行规律等研究提供了珍贵数据，为我国行星探测工程积累了宝贵经验。

镜头记录一次完美的“邂逅”

火星探测团队在对火星环绕器飞行轨道与火卫一飞行轨道进行研究分析后发现，火星环绕器存在多次飞越火卫一的机会。结合环绕器成像类科学载荷的能力，团队完成了火卫一成像探测任务的可行性评估，确认采用高分辨率相机实施成像探测。

经分析，本次成像机会中，为了实现高分辨率成像，火卫一几乎占满了高分辨率相机的视场。这意味着稍有偏差、火卫一便会偏出相机视场，这对火星环绕器姿态指向控制能力提出了极高的精度及稳定度要求，也对成像任务策略准确度提出极高要求。

为了保证任务成功，团队针对高分辨率相机指向到平台姿态控制量的转换，进行了多方比对及逐个环节确认。在任务实施过程中，火星环绕器首先完成姿态机动，将高分辨相机光轴精准瞄准在目标区域，静候火卫一飞越。在预期的飞越时间，在两者相距约5100千米时，火星环绕器利用高分辨相机实施连续拍照，成功获取了分辨率约50米的清晰影像。

拍摄完毕后，火星环绕器进行姿态调整，恢复至巡航飞行姿态，并将成像数据通过定向天线传输至地面。

天问一号将继续开展全球遥感探测

自2020年7月23日成功发射入轨，天问一号火星环绕器已完成202天4.75亿公里的深空飞行，于2021年2月10日抵达火星，成功实施捕获制动进入环绕火星轨道。

在环火轨道上完成3个月的预选着陆区详查探测后，火星环绕器于2021年5月15日完成降轨机动、器器分离，将着陆巡视器送入着陆火星轨道，随后升轨至停泊轨道执行着陆过程中继通信任务。

完成着陆火星任务后，火星环绕器变轨至中继轨道，开展火星车中继通信任务。2021年11月8日，火星环绕器实施第五次近火制动，准确进入遥感使命轨道，开展全球遥感探测。

2022年6月29日，火星环绕器获取了火星全球的中分辨率影像数据，各科学载荷均实现了火星全球探测，完成既定科学探测任务。

八院透露，目前，天问一号火星环绕器运行在遥感使命轨道上，运行稳定、状态良好。后续，火星环绕器将继续开展全球遥感探测，并将择机开展拓展技术试验，为相关任务开展先期技术验证。