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    2021 05/ 23 07:25:19
    來源:央視新聞客戶端

    “祝融”來到火星的170小時

    字體:

      5月22日,祝融號火星車又有新動態。

      國家航天局消息,根據遙測數據判斷,22日上午10點40分,“祝融號”火星車已安全駛離著陸平臺,到達火星表面,開始巡視探測。從5月15日“祝融號”火星車成功著陸火星,到今天它駛離著陸平臺,到達火星表面,開始巡視探測。這期間經歷了170個小時,我們的記者也獨家記錄了“祝融號”這段不尋常的火星之旅。

      2021年5月15日

      北京航天飛行控制中心

      中國首次火星探測任務工程總設計師 張榮橋:目前狀態一切良好。

      記者:今天是從幾點鐘開始這個動作的?

      中國首次火星探測任務工程總設計師 張榮橋:(凌晨)1點鐘。

      記者:現在到了一個什么樣的階段?

      中國首次火星探測任務工程總設計師 張榮橋:現在快進入到最后的,生死攸關的9分鐘。

      航天科技集團五院 天問一號探測器總指揮總設計師顧問 葉培建:下降段有個9分鐘的時間,這個9分鐘的動作,非常之密集。最主要的有降落傘展開、拋大底、著陸腿要展開。這9分鐘完全是自主在做的,而且動作量很大,每一個動作都是一連串做好的,任何一個動作做不好就不行了。

      記者:我們一起來等待。

      航天科技集團五院 天問一號探測器總指揮總設計師顧問 葉培建:對,但是現在還不能說最后。 還得等待,還有大概20分鐘左右就可以知道了。

      “根據遙測判斷,著陸巡視器轉入無控模式?!?/p>

      記者:剛才的信息意味著什么?

      航天科技集團五院 天問一號探測器總指揮總設計師顧問 葉培建:意味著我們著陸成功了,我們火星第一次任務就要去探火星、繞火星探測、又要著陸,這是個創新。全世界還沒有一個國家一次任務完成這兩步的,我們一次就完成了。

      2021年5月20日

      中國空間技術研究院火星模擬試驗場

      記者:這個是火星車的一個試驗場,在這里今天有一項非常重要的試驗,大家看到的就是我們和火星上一模一樣的祝融號火星車。接下來要把火星車吊起來,吊到著陸平臺上。讓它走一遍,來試一試,也是為了接下來火星車能夠順利地從著陸平臺走下來。

      航天科技集團五院總裝與環境工程部力學試驗控制副主任工程師 王婉秋:這個就是我們的低重力環境模擬,它是一個很關鍵的實驗設備,雖然你看起來它很簡單,感覺像是一個吊車,然后就是一根鎖吊下來,但實際上它承擔了一個非常重要的任務,并且它的技術非常復雜。就是因為在火星上它的重力是地球的3/8,所以在地面上做實驗的時候,我們一定要去補償它部分的重力。

      火星與月球的重力都要比地球小,通過19日公布的天問一號拍攝的火星照片,實驗人員模擬出了祝融號火星車著陸時真實的火星環境。這次模擬實驗,就是提前為2天后火星車駛離著陸平臺做技術驗證。

      航天科技集團五院“天問一號”探測器系統副總設計師 賈陽:現在咱們祝融火星車在火星的一個表面也是處于這樣的一個狀態,場地里的相關石塊,地形的平整性都按照天上照片提供的一個信息做了模擬,然后一會看我們這個車駛離下來是正常的,這樣我們就認為這個指令是正確的。

      記者:在現場我們可以看到祝融號火星車正在緩緩地開始準備駛離著陸平臺,現在輪子已經下來了,已經走下來了。從著陸平臺走下來的那一天,整個的這樣一個過程應該是和它完全一致的,下降的過程大概是425秒?,F在我們可以看到6個輪進行全部著地了,可以說今天模擬的火星這樣的一個狀態是也蠻成功的。

      航天科技集團五院“天問一號”探測器系統副總設計師 賈陽:對,然后我們就把指令送到天上去。一樣的指令,走的時間,控制的模式,輪子的速度都是按照指令速度來。

      2021年5月22日

      北京航天飛行控制中心

      記者:我們聽到現場響起了熱烈的掌聲,從屏幕上顯示的這個后避障相機拍攝的影像可以清楚地看到,祝融號火星車已經成功駛離了著陸平臺,踏上了紅色的星球——火星。

      航天科技集團五院天問一號探測器總指揮總設計師顧問 葉培建:全世界能夠做到繞落巡一次完成的,就是我們,能夠在火星上活得好好的,又能開展工作的,我們是第二個(國家),我們還有差距,我們還要努力。

      記者:今天對于祝融號火星車來說,您又是它的設計師,您給它打多少分?

      航天科技集團五院“天問一號”探測器系統副總設計師 賈陽:到現在還是一百分,后面根據情況再說。

      記者:今天標志性的意義在于哪?

      航天科技集團五院“天問一號”探測器系統副總設計師 賈陽:中國是唯一同時開展著月球巡視探測和火星巡視探測的,今天我見證了咱們國家航天技術發展的這種快速的勢頭。

      中國首次火星探測任務工程總設計師 張榮橋:今天是5月22日,為了紀念今天這個特殊的日子,所以我們在火星上的第一步就邁出了0.522米,踏上了我們期待已久的新奇又很陌生的火星大地。盡管只移動了0.522米,但標志著我們繞、著、巡工程的目標,應該說是圓滿達成。

      記者:現在祝融號火星車已經成功地駛向了紅色的星球,張總接受完采訪之后,現場那些科技人員是響起了熱烈的掌聲,我覺得這個掌聲不僅僅是給這個工程,給張總,更是給我們所有的航天人。

    目前

    “祝融號”火星車已經平安踏上了火星表面

    后續將正式開始巡視勘察工作

    “祝融號”還需克服哪些挑戰呢?

      距離遠光照弱 通信時長有限

      獲取的所有數據,將通過承擔中繼通信功能的環繞器回傳至飛行控制中心。但受到距離和光照等因素影響,環繞器每天只有1小時左右時間與地球進行通信。這也是火星探測任務的難點之一。

      不同于地球與月球間通信,由于距離較近,所以數據回傳的時延很短。而目前火星與地球之間的距離超過3.2億公里,因此祝融號火星車獲得的探測數據所需要回傳時間也更長,僅單程就將近20分鐘。

      航天科技集團八院 天問一號探測器副總指揮 張玉花:距離的話帶來了我們測控的碼速率的問題,帶來了我們控制及時性的時延的問題。我們嫦娥五號的軌道器,對地球就是有兆bps的數據率了。但是我們現在火星上就是要2.5米的大天線,才能實現16384bps(相當于16Kbps)的一個通訊數據率

      除了距離帶來的時延問題,祝融號火星車自身有限的電量也是傳送數據的限制條件之一。

      航天科技集團八院 天問一號探測器副總指揮 張玉花:我們離地球近的時候,我們太陽光強大概每平方米有1350瓦,現在火星離太陽的距離大概也就600瓦以下了,功率也比較少。然后火星車在上面的話,它也不可能帶太大的(太陽能)帆板,所以火星車能跟環繞器中繼通信的時間也不能超過一小時,這個時間每天也比較短。

      環繞器推進劑余量充足 后續任務有保障

      播放視頻畫中畫總重量達到5噸的天問一號火星探測器中,體積最大的是環繞器,它所攜帶的推進劑自然也是最多的。據了解,經過了近10個月的飛行,環繞器狀態很好,推進劑余量也很充足,這也為后續火星探測任務奠定了基礎。

      自去年7月23日,由長征五號火箭成功發射以來,天問一號探測器完成了地火轉移、中途軌道修正、深空機動、近火制動和軟著陸等多個重要節點,截至目前每一個環節都順利完成,這也讓環繞器比預期節省了部分推進劑。

      航天科技集團八院 天問一號探測器副總指揮 張玉花:我們目前余量還比較大,主要原因就是我們這一次發射非常得準,發射的精度挺好,將近200公斤用于入軌偏差修正的推進劑全省下來了,所以這一次我們在軌道拉起的過程,就得到一個更好的中繼軌道。

      在完成3個月的中繼通信任務后,后續環繞器還將再次調整軌道,從目前約8小時環繞一周火星,調整為7.8小時,之后開展為期一個火星年的火星環繞探測。在充足推進劑的保障下,預計可以獲取更為豐富的科學探測數據。

      航天科技集團八院 天問一號探測器副總指揮 張玉花:我們這次的話應該來說比我們的嫦娥一號、二號有效載荷上考慮的更多,我們的環繞器上有一百二十幾公斤的有效載荷,高分相機和中分相機,它的分辨率都是非常高的。

      張玉花表示,目前天問一號任務中所使用和驗證的技術,為后續我國火星采樣返回任務如何實施,也提供了有效支持。

      航天科技集團八院 天問一號探測器副總指揮 張玉花:如果要采樣回,那難度就更大一些,因為火星這次采樣回肯定也要落下去,還要從火面起飛,火星軌道到底是采用交會對接的方式把樣品轉移回來,還是直接的方式,我們現在都在論證當中。

      高能效電池板 為火星車提供充沛能量

      播放視頻畫中畫天問一號在5月15日成功著陸火星表面,接下來,祝融號火星車將開啟火星探測任務。在深空探測任務中,航天器唯一的能量來源就是太陽的能量。在祝融號火星車上,有四塊長得像蝴蝶翅膀一樣的太陽翼,它是為天問一號任務而特別定制的。

      祝融號火星車的動力來源,主要依靠自身攜帶的太陽能電池,它通過吸收陽光產生電能來維持火星車設備的正常運轉。負責吸收陽光的太陽能電池,都要經過專業測試,來確保每一塊電池板都具備非常高的穩定性和精確性。

      航天科技集團八院 天問一號探測器主管設計師 王文強:這個是我們的太陽能電池的一個測試的房間,太陽能電池是在這里完成單片的一些測試工作。

      火星距離地球最遠距離有4億公里,在現有最大運載能力一定的前提下,為了搭載更多的探測設備,減輕重量就變得尤為重要。

      航天科技集團八院 天問一號探測器主管設計師 王文強:火星車由于主要是距離太遠了,因此它的重量約束非常的嚴格。我們火星車的太陽電池一共用了1000多片太陽能電池片,相對來說面積是比較小的,只有大概4個平方米左右。我們需要把不同的電池片連接在一起,形成一條進行輸出,那么這個時候我們就對每一片太陽電池的一些性能就有一個要求,就是這一條太陽電池的性能要基本均一。如果有一片,它的性能差異比較大的時候,它就影響整一條的輸出。

      火星與月球不同,火星有著更惡劣的自然環境,時常出現的沙塵暴、高達100多度的晝夜溫差,再加上更短的日照,讓火星車對太陽能電池片的要求變得極為苛刻。

      航天科技集團八院 天問一號探測器主管設計師 王文強:光源產生之后,它對太陽電池片進行測試。您現在看到的每一個它的測試曲線都接近于我們教科書一樣的曲線,這個要求是非常高的,說明了我們太陽電池的生產質量,它控制非常好,穩定性非常高。

    【糾錯】 【責任編輯:周楚卿 】
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