2021年5月22日10:40,天问一号着陆后的第7天,我国首个火星车“祝融号”缓缓驶离着陆平台,踏上火星乌托邦平原表面,行驶了0.522米。这短短一小段路程,标志着我国正式成为继美国之后第二个实现火星巡视的国家,也标志着天问一号成为人类首个在一次任务中实现“绕、着、巡”三大目标的火星探测任务。
2021年6月11日,国家航天局公布了祝融号火星车拍摄的一系列“火星大片”,其中不仅有火星车拍摄的着陆平台,还有最具里程碑意义的“着巡两器合影”——火星车通过自己车底分离出的相机,拍摄了自己和着陆平台的同框照。中国航天创造了属于自己的地外星球探索史诗时刻。火星车行驶至着陆平台南向约10米处,从车底释放分离相机,摆好拍摄位置之后再回到着陆平台旁边。
分离相机拍摄的照片先传给火星车,再由火星车传给天问一号环绕器,由环绕器中继传回地球。相比于曾经的两器互拍,这次的两器合影解锁了新机位,也更加有创意,可以说是越来越会自拍啦~事实上,玉兔二号月球车至今还在月球上健康工作着,这也意味着我国是当今世界唯一一个同时在两颗地外星球上拥有工作中的巡视器的国家。中国深空探测史上的新时代,已然开启。
从踏上火星表面的那一刻,祝融号就正式开始了火星巡视探测,而在火星上空飞行的天问一号环绕器,也会在为火星车中继数据之余开展火星遥感探测。它们会开展哪些科学探测,会有哪些科学发现,是由它们携带的科学探测仪器决定的。在前几期介绍了天问一号的准备工作、发射和着陆之后,这期将全面介绍一下天问一号和祝融号带了哪些“装备”(科学仪器),以及它们的科学探测目标。
天问一号总重约5吨,由环绕器和着陆巡视组合体两部分组成,着陆巡视组合体包括着陆平台和火星车祝融号两部分,两者都打包装在气动外罩内。环绕器重约3175千克,着陆器重约1585千克,火星车祝融号重约240千克。天问一号的气动外罩和着陆平台只负责进入火星大气层、下降和着陆(EDL),没有携带科学仪器。环绕器携带7种科学仪器。火星车携带6种科学仪器。
天问一号环绕器和火星车的科学载荷注意,这里说的都是“科学”仪器,事实上探测器还会携带诸多工程仪器,例如避障相机、监视相机、星敏感器、惯导装置等等。开头火星车驶离着陆平台的照片,就是工程仪器(避障相机)拍摄的。火星车计划开展约90个火星日的巡视探测,在此期间,环绕器会停留在通讯中继轨道(近火点265公里、远火点12500公里,周期约8.2个小时),为火星车和地球传递信息和数据。
之后,环绕器会降轨至科学探测轨道(近火点265公里、远火点12000公里),计划在这个轨道上对火星全球展开1个火星年(约2个地球年)的近距离遥感探测,同时可以兼顾火星车的数据通讯。