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在停泊軌道運(yùn)行最主要的目的是為著陸做準(zhǔn)備。在停泊軌道運(yùn)行期間，當(dāng)探測(cè)器經(jīng)過預(yù)定著陸區(qū)上空時(shí)，會(huì)利用中分辨率相機(jī)、高分辨率相機(jī)、光譜儀等載荷設(shè)備對(duì)預(yù)定著陸區(qū)進(jìn)行詳查，主要探測(cè)預(yù)定著陸區(qū)的地形、地質(zhì)、地貌以及是否存在沙塵暴等環(huán)境條件，為著陸巡視器的安全著陸做好準(zhǔn)備工作。詳查工作需要探測(cè)器盡可能多地飛過預(yù)定著陸區(qū)。

天問一號(hào)探測(cè)器到達(dá)火星后開展了一系列復(fù)雜的變軌操作。2021年2月10日，探測(cè)器第一次到達(dá)近火點(diǎn)時(shí)進(jìn)行捕獲制動(dòng)，成功實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞，進(jìn)入周期為10天的大橢圓軌道;2月15日，探測(cè)器第一次到達(dá)遠(yuǎn)火點(diǎn)時(shí)進(jìn)行變軌，調(diào)整軌道平面與近火點(diǎn)高度，環(huán)火軌道變?yōu)榻?jīng)過火星南北兩極的極軌;2月20日，探測(cè)器第二次到達(dá)近火點(diǎn)時(shí)進(jìn)行制動(dòng)，進(jìn)入周期約為4天的調(diào)相軌道，使其在運(yùn)行一圈再次到達(dá)近火點(diǎn)附近時(shí)，能夠正好經(jīng)過預(yù)定著陸區(qū)上空。

雖然探測(cè)器在第三次到達(dá)近火點(diǎn)附近時(shí)已經(jīng)位于預(yù)定著陸區(qū)上空，但由于火星自轉(zhuǎn)，如果不進(jìn)行一次軌道調(diào)整，探測(cè)器在很長時(shí)間內(nèi)都將難以再次飛過預(yù)定著陸區(qū)。因此，需要再進(jìn)行一次近火制動(dòng)，進(jìn)入停泊軌道，讓探測(cè)器能夠每次回到近火點(diǎn)附近時(shí)，都正好飛過預(yù)定著陸區(qū)。

2月24日，天問一號(hào)火星探測(cè)器第三次運(yùn)行至近火點(diǎn)時(shí)順利實(shí)施第三次近火制動(dòng)，成功進(jìn)停泊軌道。探測(cè)器在該停泊軌道上大約運(yùn)行2.5個(gè)月。

這四次變軌環(huán)環(huán)相扣，前后緊密關(guān)聯(lián)，每次都必須精準(zhǔn)控制，才能夠保證探測(cè)器順利進(jìn)入停泊軌道。綜合考慮其他因素，本次停泊軌道的周期選取為兩個(gè)火星日(49.2小時(shí))，運(yùn)行期間僅需進(jìn)行少量的軌道維持，即可保證探測(cè)器每?jī)蓚€(gè)火星日就可以對(duì)預(yù)定著陸區(qū)開展一次詳查。

記者：胡喆