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來源:巔峰高地

我國祝融號火星車數日前歷經氣動減速、降落傘減速、動力減速、緩沖著陸共四大險關完美實現地外行星登陸任務的零突破,成為事實上的全球第二個掌握火星表面軟著陸能力的國家。

基于遙測數據的著陸巡視器登陸火面效果圖

然而距離著陸時刻已經過去了數天,但卻遲遲沒有圖像發布,有一小撮極個別的人抱怨 " 無圖無真相 "。祝融號著陸成功的消息當然是無可辯駁的事實,此前航天指揮控制中心的屏幕信息已經將這一事實完整地展示了出來:

祝融號登陸火面狀態評估結果

著陸巡視器狀態評估結果:觸地信號正常、坡道正向抽展到位、桅桿正常展開到位、太陽翼正常展開到位、定向天線展開驅動正常、電壓電量正常、著陸姿態正常。

一個又一個的 " 正常 " 告訴大家祝融號不僅成功著陸,而且著陸狀態十分良好,為后續巡視火面任務的開展打下了堅實基礎。

環繞器與進入艙分離效果圖

祝融號火星車成像數據之所以傳遞慢主要是因為我們的火星中繼通信衛星太少,只有一顆天問一號環繞器作為中繼衛星使用。

然而好飯總是不怕晚,火星成像數據最終跨越數億公里的宇宙空間來到了地球。

祝融號火星車首批成像成果如下:

著陸平臺坡道正向展開

此圖由祝融號火星車前避障相機拍攝,該車在正向與后向各配置 2 臺避障相機,這是一種魚眼鏡頭相機,成像視場接近 180 度,主要用于 5 米范圍內近距離障礙物識別,是火星車自主行駛不可或缺的關鍵裝備。

避障相機成像畫面中還有兩根鞭狀天線,它們實際上是祝融號火星車次表層探測雷達的發射與接收天線。

接收天線(左側)發射天線(右側)

火星車次表層探測雷達用于獲取火星地表和次表層超寬帶全極化雷達回波數據,研究巡視區火星表層、次表層地質分層結構與組成類型。

全景相機拍攝祝融號車體

火星車全景相機是一套雙目成像系統,由兩個鏡頭組成,配置于火星車車頭桅桿頂端,可以拍攝 3D 立體圖像,成像距離 0.5m 至無限遠,成像譜段為可見光,具備彩色成像功能,有效相元數量 2048X2048,是火星車態勢感知的主力載荷。

全景相機成像畫面中有很多載荷細節,圖中右下角圓盤式結構是火星車集熱器,它可在火星晝間吸收太陽光照熱能,并在夜間釋放熱能進而實現火星車在夜間的熱控管理。集熱器主要通過一種名為正十一烷的物質實現集熱與放熱。

火星車集熱器

還有定向天線桅桿,該天線有兩個職能,在沒有環繞器過頂的情況下可直接對地球通信,但傳輸碼速率較低,主要用于傳遞火星車狀態數據。當環繞器位于遠火段時定向天線可與之進行中繼數據傳輸。

定向天線桅桿

定向天線桅桿根部還有一塊定標板:

定標板

定標板是祝融號火星車表面成分探測儀在軌定標的配套裝置,由 12 塊不同礦物混合磨壓而成,具體原理是通過定標樣品和實際目標光譜數據比對,精確評估元素成分的含量豐富程度,進而實現火星表面物質的化學元素組成與表面礦物和巖石組成的全面分析。

祝融號火星車是人類迄今為止部署火面規模最大依靠太陽翼發電驅動的火星車,規模達到了 240 公斤,同時搭載了 6 大科學探測載荷,用電需求自然也更大,為此火星車除配置 4 片大面積太陽翼外,還在車體頂部布置了多片太陽能電池片。

布置于車體頂部的電池片

除發布火星車及著陸平臺畫面外,天問一號環繞器與進入艙分離視頻片段今次也有公布:

進入艙與環繞器分離 1

進入艙與環繞器分離 2

從進入艙與環繞器分離畫面中可以看到,進入艙分離后隨即展開了姿態調整工作。

接下來,祝融號火星車還將沿坡道駛離著陸平臺,并與著陸平臺展開經典的兩器互拍任務,隨后它將開始火面巡視探測征程。

著陸平臺坡道也可由后向展開

此時此刻筆者不禁想起了昔日北方大國的火星 3 號探測器,雖然它曾經創造過火星表面登陸紀錄,但著陸后僅發送了十秒左右的數據,連一張可以辨析輪廓的照片都沒能成功發送。在急功近利的航天競賽模式下想要成功無異于緣木求魚,這個國家后來窮其一生也沒能攻克火面軟著陸技術。

天問一號火星探測任務刷新了多項紀錄,最引人注目的便是首次獨立探火即一步實現火星繞落巡,古今中外這是第一次。在天問一號成功登火前有人說這也是急功近利,然而我們之所以敢于如此大膽的原因恰恰是扎實的積累。

天問一號整器合照

火星登陸任務即有神舟載人飛船、返回式衛星、嫦娥五號返回器、新一代載人飛船的深厚底蘊加持,也有進入艙地面研制與充分的試驗驗證。用于動力下降的 7500N 變推力發動機更是在嫦娥探月工程中久經戰陣,并創造了三戰三捷的登月戰績。還有著陸平臺懸停成像段基于機器視覺理念的避障系統,也是嫦娥探月工程的技術成果。

機器視覺避障助力祝融登火

沒有誰可以隨隨便便成功,而我們之所以能夠從勝利走向新的勝利,得益于我們全國一盤棋的新型舉國體系,更是兩彈一星、載人航天、嫦娥探月三大精神的延續,放眼世界能夠有此造詣的國家僅此一家。

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