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“祝融”來到火星的170小時

2021-05-23 11:03 來源:央視新聞客戶端 “祝融”來到火星的170小時 責任編輯:徐明霞
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摘要: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。

5月22日,祝融號火星車又有新動態(tài)。

  國家航天局消息,根據(jù)遙測數(shù)據(jù)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(jīng)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(tài)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(xiàn)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(xiàn)在快進入到最后的,生死攸關(guān)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(xiàn)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(jù)遙測判斷,著陸巡視器轉(zhuǎn)入無控模式。”

  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(chuàng)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(shù)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(huán)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(huán)境模擬,它是一個很關(guān)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(shù)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(huán)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(shù)驗證。

  航天科技集團五院“天問一號”探測器系統(tǒng)副總設計師 賈陽:現(xiàn)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(tài),場地里的相關(guān)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(xiàn)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(xiàn)在輪子已經(jīng)下來了,已經(jīng)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(xiàn)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(tài)是也蠻成功的。

  航天科技集團五院“天問一號”探測器系統(tǒng)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(xiàn)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(jīng)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(tǒng)副總設計師 賈陽:到現(xiàn)在還是一百分,后面根據(jù)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(tǒng)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(shù)發(fā)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(xiàn)在祝融號火星車已經(jīng)成功地駛向了紅色的星球,張總接受完采訪之后,現(xiàn)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(jīng)平安踏上了火星表面

后續(xù)將正式開始巡視勘察工作

“祝融號”還需克服哪些挑戰(zhàn)呢?

  距離遠光照弱 通信時長有限

  獲取的所有數(shù)據(jù),將通過承擔中繼通信功能的環(huán)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(huán)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)率了。但是我們現(xiàn)在火星上就是要2.5米的大天線,才能實現(xiàn)16384bps(相當于16Kbps)的一個通訊數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(xiàn)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(huán)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(huán)繞器推進劑余量充足 后續(xù)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(huán)繞器,它所攜帶的推進劑自然也是最多的。據(jù)了解,經(jīng)過了近10個月的飛行,環(huán)繞器狀態(tài)很好,推進劑余量也很充足,這也為后續(xù)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(fā)射以來,天問一號探測器完成了地火轉(zhuǎn)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(jié)點,截至目前每一個環(huán)節(jié)都順利完成,這也讓環(huán)繞器比預期節(jié)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(fā)射非常得準,發(fā)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(xù)環(huán)繞器還將再次調(diào)整軌道,從目前約8小時環(huán)繞一周火星,調(diào)整為7.8小時,之后開展為期一個火星年的火星環(huán)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(shù)據(jù)。

  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(huán)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(shù),為后續(xù)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(zhuǎn)移回來,還是直接的方式,我們現(xiàn)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(chǎn)生電能來維持火星車設備的正常運轉(zhuǎn)。負責吸收陽光的太陽能電池,都要經(jīng)過專業(yè)測試,來確保每一塊電池板都具備非常高的穩(wěn)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(xiàn)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(huán)境,時常出現(xiàn)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(chǎn)生之后,它對太陽電池片進行測試。您現(xiàn)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(chǎn)質(zhì)量,它控制非常好,穩(wěn)定性非常高。

責任編輯:徐明霞

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