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5月15日，“天问一号”火星探测器成功着陆在距离地球亿万公里外的火星乌托邦平原。作为位置和速度测量的重要手段，中国航天科工二院25所研制的相控阵敏感器在着陆阶段持续为航天器提供高精度的测量数据，成功助力着陆巡视器安全着陆火星表面。
据介绍，相控阵敏感器安装在火星着陆巡视器进入舱着陆平台的下方，作用范围达十几千米，可谓火星探测器的太空“千里眼”，和其他不同原理的测量敏感器一起，密切配合，“接力”引导航天器平安落地。相控阵敏感器在航天器进入火星大气后，距火星表面约7公里高度时开始工作，持续提供相对于火星表面多个方向的距离、速度数据，用于航天器的减速、悬停和软着陆控制，直至着陆巡视器降落至火星表面约5米处。
航天器从约125公里处高空进入火星大气，时速高达每秒5.9公里，要在短短7分钟时间内，让航天器的速度降低到零，是火星探测任务中技术难度最大、失败概率最高的关键时刻。相控阵敏感器总工程师孙武介绍，这是国内首次将相控阵体制雷达应用于地外天体着陆测量。与此前的载人航天工程任务不同，火星和地球之间距离漫长，通信存在十几分钟的时延，在地球上无法控制着陆过程，必须让着陆巡视器自主完成这‘黑色七分钟’的旅程，对敏感器提出的要求极为苛刻。
“相比于国内外已有的着陆测量雷达，相控阵体制的雷达天线由多个辐射单元组成，就像生物学中蜻蜓的复眼，具有波束扫描快、指向灵活、目标容量大、抗干扰能力强等特点。”孙武详细介绍了新体制敏感器的技术优势，“25所研制的相控阵敏感器能在预设的9个方向上任意快速切换，通过软件定义，在每个测量周期实时选取4个最优方向，测量距离速度信息，从而快速修正航天器的姿态测量误差，准确地找到火星的水平面，确保着陆器的方向控制准确无误。”（经济日报记者 姜天骄）