國家航天局發(fā)布我國首次火星探測任務(wù)“天問一號(hào)”探測器從遙遠(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、火星北極冰蓋、“祝融號(hào)”火星車拍攝火面地貌等內(nèi)容。“天問一號(hào)”正按計(jì)劃開展探測和相關(guān)測試,狀態(tài)良好,運(yùn)行正常。

讓中國空間技術(shù)研究院總體部研究員、中國航天科技集團(tuán)五院“天問一號(hào)”火星探測器副總設(shè)計(jì)師賈陽印象深刻的是,2020年4月,在飛往海南文昌發(fā)射場的專機(jī)上,飛機(jī)沒有直飛到???,而是往西拐個(gè)彎在桂林陽朔的上空繞了一下。
賈陽心想,“天問一號(hào)”目的地的經(jīng)緯度坐標(biāo)對應(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。”賈陽說,我國是第二個(gè)實(shí)現(xiàn)在火星表面巡視探測的國家。“祝融號(hào)”火星車的行駛,代表了中國是世界上唯一一個(gè)同時(shí)開展月球和火星巡視探測的國家。
賈陽說,探索火星的意義,就是為人類增加一個(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才能和它匹配。”賈陽說。
火星好遠(yuǎn)。2020年7月,長征五號(hào)系列運(yùn)載火箭從海南文昌出發(fā),把“天問一號(hào)”探測器送入“霍曼軌道”,“暴走”7個(gè)多月,終被火星軌道捕獲。
“天問一號(hào)”分為上下兩層。賈陽介紹,下層叫環(huán)繞探測器,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)落下來的就是中間的著陸平臺(tái)和火星車。
“設(shè)計(jì)之初,我們的想法是要有一個(gè)相對比較大的太陽翼,因?yàn)榛鹦蔷嚯x太陽比月球更遠(yuǎn)。于是,我們就把電池板做成了一個(gè)像屋頂一樣的形狀。”賈陽說。
但經(jīng)過仔細(xì)研究分析,這個(gè)設(shè)計(jì)很快被否定。賈陽解釋,這是因?yàn)榛鸺l(fā)射時(shí)會(huì)產(chǎn)生劇烈振動(dòng),超出太陽翼承受的力量。“后來,我們把它壓緊,又發(fā)現(xiàn)面積不夠。”賈陽介紹,在整合所有可以預(yù)測的困難,經(jīng)過很多次調(diào)整后,火星車的太陽翼終于“進(jìn)化”成功。
火星車不僅“長”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,容易把火星車的車輪扎破。為解決這個(gè)問題,火星車上配備了主動(dòng)懸架,可以調(diào)節(jié)底盤高度。
二是,火星上偶爾會(huì)有遮天蔽日的沙塵,導(dǎo)致太陽電池片無法發(fā)電,影響火星車工作。“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。在太陽翼運(yùn)動(dòng)的過程中,灰塵很容易滑落,電池片的表面就會(huì)比較干凈和清潔。”賈陽透露。
三是,火星離太陽遠(yuǎn),溫度低。賈陽他們就在火星車頂部設(shè)計(jì)了兩個(gè)類似望遠(yuǎn)鏡一樣的窗口,封住一層膜,白天的陽光能夠照進(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,在凝固的過程中放出熱量,保證火星車的溫度不會(huì)下降。
如今,火星上也有了中國人的足跡。于深邃天空摘碩果,中國科學(xué)家們用實(shí)力證明,中國人也能為人類認(rèn)識(shí)宇宙貢獻(xiàn)自己的力量。(史詩)
