成功著陸!在火星首次留下“中國印跡”

4月24日,我國的第一架火星汽車在第六個中國航天日正式擁有自己的名字-“祝融號”,與湖南省南岳衡山的主峰同名?!白H谔枴被鹦擒嚨母叨扔?85公分,重量達(dá)到240公斤左右。設(shè)計壽命為3個火星月,相當(dāng)于約92個地球日?!白H谔枴被鹦擒噷⒃诨鹦巧祥_展地表成分、物質(zhì)類型分布、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及火星氣象環(huán)境等探測工作。

“祝融號”的名稱來自中國的傳統(tǒng)文化元素-祝融是中國神話中的神。相傳它是三皇帝和五皇帝的掌火官,這與我國其他航天器的命名思想是一致的。例如,以前的“嫦娥,墨子,悟空,北斗”都是現(xiàn)代科學(xué)和傳統(tǒng)文化的時空融合。從這些具有美麗含義的名字中,可以瞥見中國宇航員的科學(xué)夢想和浪漫情懷。

第一輛火星汽車最終被命名為“祝融號”,是公眾的“民意所向”。航空航天科學(xué)向公眾的一個鮮明對比點燃了我國深空探索的火焰,并展示了中國人類探索的精神和文化信心。一直以來,我國的深空探測任務(wù)都是“工程實踐-科學(xué)研究”雙線并行的,要求在實現(xiàn)工程目標(biāo)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行科學(xué)拓展研究。等“祝融”號火星車完成“90天預(yù)定時長工作”,我國“天問一號”任務(wù)的工程學(xué)目標(biāo)將全部實現(xiàn)。

祝融被視為最早的中國傳統(tǒng)文化中的火,象征著中國人的祖先用火照亮地球并帶來光明。首款火星車被命名為“祝融”,這意味著點燃了我國星際探索的火,并指導(dǎo)人類繼續(xù)探索和超越廣闊的星空和宇宙中的未知。“祝融”火星車是中國探測火星的使者,是讓我們發(fā)現(xiàn)火星、探索火星、認(rèn)識火星的重要一環(huán)。小小的火星車背后,是無數(shù)個航空航天人的艱苦攻關(guān),是無數(shù)個新技術(shù)的自主研發(fā),是無數(shù)個零部件的測試實驗。從北京到上海,從長春到蘭州,從喀什到佳木斯,來自全國上百家單位的人們已經(jīng)為之奮斗了太久太久。

據(jù)消息,5月15日,我國首次火星探測任務(wù)天問一號探測器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)著陸,在火星上首次留下中國印跡,邁出了我國星際探測征程的重要一步。后續(xù),祝融號火星車將依次開展對著陸點全局成像、自檢駛離著陸平臺并開展巡視探測。

火星的探測計劃對人類具有重要意義。首款名為“祝融號”的火星汽車與其“帶來光明”的含義相反。

承載著人們對宇宙的想象的“祝融號”將繼續(xù)在航空航天領(lǐng)域追逐光明。在“天問一號”探測器成功“落火”后,5月15日上午9點整,美國國家航天局于官方推特轉(zhuǎn)發(fā)其副局長托馬斯·楚比興推文:“中國首個火星探測器‘祝融’登陸火星,恭喜中國國家航天局‘天問一號’團(tuán)隊!和世界科學(xué)界一起,我期待中國本次火星任務(wù),對全人類了解這顆紅色星球所帶來的重要貢獻(xiàn)。

“祝融”有四片電池板,側(cè)端兩片,尾端兩片;而噸位相似的美國“勇氣號”、“機遇號”火星車只有三片電池板,分別是側(cè)端有兩片,尾端有一片。這樣獨特的設(shè)計讓“祝融”既能保持爬坡能力,還能獲得更大面積的太陽能板,從而具有更加豐沛的電力供應(yīng)。不僅如此,“祝融”的太陽能板也很特殊:它的表面有一層微結(jié)構(gòu)膜。這層膜表面的微觀結(jié)構(gòu)與蓮葉表面的結(jié)構(gòu)類似,能夠令火星的沙塵與太陽能電池板表面之間存在一層空氣,這層空氣恰恰可以極大減小火星塵埃與電池板表面的摩擦力,大大減少火星沙塵附著的可能性。古有蓮葉“出淤泥而不染”,今有祝融“濯沙塵而不沾”。

“祝融”號火星車還能自己清潔太陽能板。雖然這層膜能夠減少火星沙塵附著的可能性,但時間一長,仍然會在太陽能板上累積相當(dāng)厚度的沙塵。以往,以太陽能板為電力來源的火星表面探測器碰到了這種情況,基本上都是聽天由命,只能等風(fēng)吹?;鹦潜砻娴娘L(fēng)既能帶來沙塵,也能帶走沙塵?!坝職馓枴迸c“機遇號”實際使用時間較長的一個原因就是火星的風(fēng)帶走了一部分電池板表面的塵埃。但全靠運氣終究不是長久之計,自己動手清潔太陽能板才是唯一可持續(xù)的出路。為了保險起見,以往的火星著陸器太陽能板都是一次性開展結(jié)構(gòu),開展了就無法回收。雖然“祝融”火星車的尾端太陽能板也是不可回收的,但側(cè)端的兩個太陽能板具備電機,是可以回收的。這樣的設(shè)計使火星車能自主完成太陽能板的清潔,從而極大提升在火星表面生存的能力。不僅如此,側(cè)端的太陽翼在日常的工作中還可以隨時調(diào)整角度,最大限度接受太陽光照射,提高產(chǎn)電效率。“祝融”所使用的相變保溫材料,并不會造成火星表面核污染,不僅如此,相變保溫材料較高的相變潛熱可以在相變期間吸收/釋放大量的熱能,從而保證火星車處于穩(wěn)定的溫度范圍。在白天,“祝融”的保溫材料液化吸收熱量,在夜間則固化釋放熱量。這樣的特殊性質(zhì)讓“祝融”能夠在劇烈變化的外界環(huán)境溫度下,仍然能夠保持體溫的恒定,讓自己本身攜帶的各個組件能夠更穩(wěn)定、更長久地工作。

另一方面,“祝融”獨特的懸掛系統(tǒng)使得它有多種行動能力。火星車的每個車輪都可以獨立轉(zhuǎn)向,讓其獲得了原位轉(zhuǎn)向能力。即便在直線前進(jìn)過程中前輪受阻,也可以通過原位橫向運動的方式脫困。不僅如此,車輪上的支撐梁也可以主動運動,換句話說,火星車可以自己“抬起腿”。一般火星車陷入沙坑是因為車輪打滑,但如果直接把幾個車輪鎖定,通過懸掛系統(tǒng)主動將整輛車提起來,從輪行模式進(jìn)入“蠕行”模式,就可以完全避免這個問題:“蠕行”狀態(tài)下的火星車能夠以自己的輪子作為錨點,一步一步脫困。

祝融是上古神話中的火神,而今天“祝融號”終于登上了以五行之火命名的火星。自古以來,火星就以與眾不同的紅色外觀吸引著人類的關(guān)注。古時人們常常將其與戰(zhàn)爭聯(lián)系,在西方神話中,火星往往是戰(zhàn)爭之神的化身;而在古代中國,“熒惑(火星)守心”也被視為不祥之兆。直到近代,人們才重新以科學(xué)的眼光審視火星。隨著科技的進(jìn)步,人類探索火星的方式也在不斷突破,蒙在這顆紅色星球上的面紗已被徐徐揭開。


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