國(guó)家航天局發(fā)布我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器從遙遠(yuǎn)火星傳回的一組精美圖像，包含環(huán)繞器與火星合影、環(huán)繞器局部特寫(xiě)、火星北極冰蓋、“祝融號(hào)”火星車(chē)拍攝火面地貌等內(nèi)容。“天問(wèn)一號(hào)”正按計(jì)劃開(kāi)展探測(cè)和相關(guān)測(cè)試，狀態(tài)良好，運(yùn)行正常。
讓中國(guó)空間技術(shù)研究院總體部研究員、中國(guó)航天科技集團(tuán)五院“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器副總設(shè)計(jì)師賈陽(yáng)印象深刻的是，2020年4月，在飛往海南文昌發(fā)射場(chǎng)的專(zhuān)機(jī)上，飛機(jī)沒(méi)有直飛到海口，而是往西拐個(gè)彎在桂林陽(yáng)朔的上空繞了一下。
賈陽(yáng)心想，“天問(wèn)一號(hào)”目的地的經(jīng)緯度坐標(biāo)對(duì)應(yīng)到地球上就是這里。“冥冥之中，在祝福我們此行使命必達(dá)。”
近日，賈陽(yáng)做客中科院物理所承辦的第54期“科學(xué)咖啡館”，講述了中國(guó)人探秘火星的故事。
火星自轉(zhuǎn)一圈是24小時(shí)40分鐘，地球自轉(zhuǎn)一圈是24小時(shí)。那么每隔37天，“祝融號(hào)”火星車(chē)和北京就會(huì)經(jīng)歷同一個(gè)時(shí)刻。“這是一個(gè)‘天涯共此時(shí)’的時(shí)刻。”賈陽(yáng)說(shuō)，我國(guó)是第二個(gè)實(shí)現(xiàn)在火星表面巡視探測(cè)的國(guó)家。“祝融號(hào)”火星車(chē)的行駛，代表了中國(guó)是世界上唯一一個(gè)同時(shí)開(kāi)展月球和火星巡視探測(cè)的國(guó)家。
賈陽(yáng)說(shuō)，探索火星的意義，就是為人類(lèi)增加一個(gè)新的視角。我們知道到了日落時(shí)，火星表面是淡藍(lán)色的;火星上也刮沙塵暴，還存有疑似過(guò)去的河谷;火星也有四季，每到冬天，火星上的二氧化碳也會(huì)凝結(jié)到火星表面，像極了吉林老家的霧凇。
“火星這么美，我們當(dāng)然要做一輛漂亮的火星車(chē)才能和它匹配。”賈陽(yáng)說(shuō)。
火星好遠(yuǎn)。2020年7月，長(zhǎng)征五號(hào)系列運(yùn)載火箭從海南文昌出發(fā)，把“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器送入“霍曼軌道”，“暴走”7個(gè)多月，終被火星軌道捕獲。
“天問(wèn)一號(hào)”分為上下兩層。賈陽(yáng)介紹，下層叫環(huán)繞探測(cè)器，只在火星的軌道上飛，不會(huì)落到火星表面;像飛碟一樣的上層結(jié)構(gòu)才會(huì)真正進(jìn)入到火星的大氣層，然后著陸到火星表面。真正穩(wěn)穩(wěn)落下來(lái)的就是中間的著陸平臺(tái)和火星車(chē)。
“設(shè)計(jì)之初，我們的想法是要有一個(gè)相對(duì)比較大的太陽(yáng)翼，因?yàn)榛鹦蔷嚯x太陽(yáng)比月球更遠(yuǎn)。于是，我們就把電池板做成了一個(gè)像屋頂一樣的形狀。”賈陽(yáng)說(shuō)。
但經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究分析，這個(gè)設(shè)計(jì)很快被否定。賈陽(yáng)解釋?zhuān)@是因?yàn)榛鸺l(fā)射時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，超出太陽(yáng)翼承受的力量。“后來(lái)，我們把它壓緊，又發(fā)現(xiàn)面積不夠。”賈陽(yáng)介紹，在整合所有可以預(yù)測(cè)的困難，經(jīng)過(guò)很多次調(diào)整后，火星車(chē)的太陽(yáng)翼終于“進(jìn)化”成功。
火星車(chē)不僅“長(zhǎng)”得好看，本事也不容小覷。
一是，由于火星表面的石塊比較多，地形比較復(fù)雜，容易把火星車(chē)的車(chē)輪扎破。為解決這個(gè)問(wèn)題，火星車(chē)上配備了主動(dòng)懸架，可以調(diào)節(jié)底盤(pán)高度。
二是，火星上偶爾會(huì)有遮天蔽日的沙塵，導(dǎo)致太陽(yáng)電池片無(wú)法發(fā)電，影響火星車(chē)工作。“我們仿制荷葉設(shè)計(jì)電池片，把電池片的玻璃變成了一個(gè)有很多尖的針床。在太陽(yáng)翼運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，灰塵很容易滑落，電池片的表面就會(huì)比較干凈和清潔。”賈陽(yáng)透露。
三是，火星離太陽(yáng)遠(yuǎn)，溫度低。賈陽(yáng)他們就在火星車(chē)頂部設(shè)計(jì)了兩個(gè)類(lèi)似望遠(yuǎn)鏡一樣的窗口，封住一層膜，白天的陽(yáng)光能夠照進(jìn)去。為了存儲(chǔ)能量，這層膜的下面放了10個(gè)“酒瓶子”，白天吸收陽(yáng)光，“酒瓶子”里的固體就會(huì)變成液體。到了晚上，“酒瓶子”里的工質(zhì)就從液體又變回固體，在凝固的過(guò)程中放出熱量，保證火星車(chē)的溫度不會(huì)下降。
如今，火星上也有了中國(guó)人的足跡。于深邃天空摘碩果，中國(guó)科學(xué)家們用實(shí)力證明，中國(guó)人也能為人類(lèi)認(rèn)識(shí)宇宙貢獻(xiàn)自己的力量。(史詩(shī))
