中国火神踏上火星!祝融号火星车着陆火星十大问题详解

作者: 太空精酿

来源: 科学大院

发布日期: 2021-05-15

2021年5月15日,天问一号火星探测器携带的祝融号火星车成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部,标志着中国成为继苏联、美国后第三个成功着陆火星的国家。祝融号火星车通过太阳能工作,具备复杂的移动和科研能力,其成功着陆和运行不仅是中国航天工程的重大突破,也为全球火星研究提供了重要数据。

2021年5月15日,在经历了296天的太空之旅后,天问一号火星探测器所携带的祝融号火星车及其着陆组合体,成功降落在火星北半球的乌托邦平原南部,实现了中国航天史无前例的突破:天问一号,成为中国首颗人造火星卫星。祝融号,成为中国首个火星巡视器(火星车)!中国成为继苏联、美国后第三个真正“踏上”(成功着陆)火星的国家,也是首次火星探测即实现着陆的国家。

在中国神话体系中,祝融是为华夏民族传下火种的创世祖神之一,教会了古人学会用火。中华文化源远流长,这个充满文化色彩的称号,在全网投票中脱颖而出,成为中国首个火星车的大名。天问,问天!祝融,探火!中国航天在用极致的浪漫组合将神话变成现实。

火星是地球的近邻,与地球同为岩质行星,元素组成和基本结构与地球相似,它的成长与演化历史也揭示着地球的过去和未来。火星上拥有空气、水源和有机物存在的痕迹,个头虽小表面积却与地球的总陆地面积接近,各方面条件都远优于另一个近邻金星。

在具体探测技术方面,人类先后有过四大方案:“惊鸿一瞥”的飞掠,仅在探测早期技术不成熟无法入轨环绕火星、或兼职探测火星时使用;“登高望远”的环绕,通过稳定环绕全方面探测火星总体情况,但无法看清细节;“明察秋毫”的着陆,抵达火星表面近距离接触,但仅能定点探测;“自主移动”的巡视,能在火星表面探测更大的范围。

我国首次火星探测时,天问一号仅在一次任务中就同时实现“环绕”、“着陆”和“巡视”三大目标,实现对火星从天到地的立体观测。其中,自由移动的祝融号着陆火星后,能将火星表面各种细节直观地全方位展现出来,这一成果的意义是不可取代的。总体上,近些年来人类探测火星的任务中,天问一号可以说是“复杂度之最”,这体现了中国航天事业快速发展带来的巨大信心。

祝融号是天问一号全程呵护的“掌上明珠”。在飞行、环绕和着陆期间,环绕器和着陆器全程为它保驾护航,提供重要的通信、能量和动力服务。但是抵达火星表面后,着陆器将放出导轨,祝融号必须开机,在经历数天能量积累后,最终走出“温室”、依靠自身能力独立生存。

祝融号依靠太阳能进行工作。由于火星距离太阳更远,这里的太阳能密度仅为地球附近的4成左右,对太阳能帆板收集能量的要求极高。

它使用了4片巨大的由三结砷化镓构成的“蝴蝶型”太阳能电池阵列,确保足够能量供应。同时,火星上动辄有大规模的沙尘暴,会对太阳能收集效率产生巨大影响,甚至直接影响火星车工作寿命。通过防尘涂层技术,祝融号表面的抗沙尘能力大幅提高。但对于旷日持久的全球沙尘暴,则只能是“我打不起,但躲得起”,进入休眠状态,先躲过“风头”再说。

探测火星从来都不是一件容易的事情,几千年来,中国文化一直用“荧惑”来描述对它的未知,西方文化也把它想象成了象征着灾祸的战神(Mars/马尔斯)。人类进入航天时代后,对火星的探测掀起一波又一波浪潮,但也面临着极为残酷的挑战。20世纪60年代,开局就是6次惨烈的失败,直到今天总成功率也仅为一半左右,无论成功与否,每一个任务都造价不菲。

天问一号探测火星,祝融号着陆火星,不仅是中国航天工程任务难度的新突破,更是我国在行星科学领域的史无前例突破。天问一号的五大科学目标将为我国深空探测领域打下重要的基础,同时,也给世界带来了对火星研究的丰富补充。宇宙是个联系的整体,通过洞察这颗行星的奥秘,我们也能一探地球的过去和未来,迈向更远的星辰大海。

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