根據遙測數據判斷，5月22日10時40分，中國第一輛火星車“祝融号”已安全駛離着陸平台，到達火星表面，開始巡視探測。繼5月15日天問一号着陸巡視器成功着陸火星烏托邦平原後，中國行星探測再傳喜訊。

“祝融号”火星車長啥樣？如何在惡劣的火星環境下開展科研探測？記者采訪航天專家，一探究竟。

資料圖：5月22日10時40分，“祝融号”火星車已安全駛離着陸平台，到達火星表面，開始巡視探測。圖為“祝融号”火星車駛上火星表面模拟圖像。國家航天局 供圖

設計靈感源自蝴蝶

2020年7月23日，中國在文昌航天發射場成功發射天問一号探測器，邁出了中國行星探測第一步。按照計劃，天問一号任務将通過一次任務完成“繞、着、巡”三項目标；如今“祝融号”火星車已安全駛離着陸平台，在火星表面開始巡視探測，這在世界上尚屬首次創舉。

火星車是在火星登陸并用于火星探測的可移動探測器，是人類發射到火星表面并進行巡視探測的一種“特殊車輛”。“祝融”号火星車看上去像一隻美麗的“藍色閃蝶”，四隻翅膀是用于能源供給的太陽能電池闆。

資料圖：圖為“祝融号”火星車模拟圖。中新社發 中國航天科技集團五院 供圖

在中國航天科技集團五院天問一号火星探測器副總設計師賈陽的案頭，擺放着一枚精美無比的藍色蝴蝶标本。而火星車的設計靈感，便正是來自這枚蝴蝶。無線電成了“蝴蝶”的複眼，天線成了“蝴蝶”的觸須。

此外，“祝融”号火星車配備了先進的主動懸架，具有蠕動，擡輪，車體升降等多種運動模式。中國航天科技集團五院火星車總體主任設計師陳百超介紹，配備主動懸架的火星車，不再擔心車輪下陷，甚至發生單個車輪故障也不會喪失移動能力。祝融号自主移動能力也非常傑出，相對傳統巡視器，最大自主導航速度和自主移動距離均有大幅度的提升。

在火星表面工作期間，“祝融号”火星車将按計劃開展巡視區環境感知、火面移動和科學探測，通過配置的地形相機、多光譜相機、次表層探測雷達、表面成分探測儀等6台載荷，對巡視區開展詳細探測。

視頻來源：中新視頻

設計壽命90個火星日

“祝融”号火星車由結構與機構、移動、天線、熱控、供配電等10個分系統組成，具有四大主要功能，一是能夠承受整個任務過程中的力學、熱、輻射等空間環境；二是落火後火星車與進入艙配合完成釋放、分離任務；三是在火晝時完成火面感知、探測、移動等工作，在火夜時進入待機狀态，也就是“一夜好夢”；四是能夠适應火面環境，具有自主休眠喚醒能力。火星車還配置了導航地形相機、多光譜相機等6種科學載荷，可以進行科學探測；按任務要求，擁有90個火星日的設計壽命。

“為了确保火星探測一次任務完成環繞、着陸和巡視的工程目标，研制團隊針對火星獨有的光照、沙塵、大氣、溫度、土壤等特點，量身打造了‘祝融’号火星車。”賈陽說。

衆所周知，火星距離地球最遠距離長達4億公裡遠，科研人員無法對登陸火星的火星車進行實時測控，“祝融”号基本以自主工作為主，按照火星日進行工作規劃，進行長距離自主移動，并以中繼通信作為主要遙控、遙測、數傳手段。火星大氣表層光照強度大約是月球表面的三分之一；火星大氣吸收太陽光藍綠光，容易造成光譜紅偏；而火星沙塵沉積将影響太陽電池陣發電，為此，研制團隊專門針對光照、沙塵等情況，設計了蝶形四展太陽翼，配置了特殊的電池等。

賈陽表示，火星表面岩石分布密度大約是月球表面的2倍，其土壤的物理、力學特性雖然與月壤類似，但存在侵蝕而導緻的表層土壤堅硬、裡層土壤松軟的情況，對此，研制團隊精心采用了主動懸架設計并開展了内場下陷脫困試驗，通過主動懸架構型的變化，“祝融号”可以實現擡輪和蠕動，便于車輪下陷後脫困。

資料圖：“祝融号”傳回火星照片。國家航天局 供圖

“祝融号”如何“荒野求生”？

火星環境是出了名的惡劣，要想完成使命，“祝融号”火星車必須足夠強大，努力“活下來”。中國曾數次造訪月球，積累了寶貴經驗。但月球與火星最大的不同，在于月表近乎真空，而火星有大氣層，這大大增加了探索火星的難度。

從以往火星探測器拍攝的圖片來看，火星的地貌似乎與地球上的沙漠戈壁無異。但事實上，火星上的風速可達每秒180米，這幾乎是地球上特大台風風速的三倍多。這如野獸般兇暴的烈風會掀起大量的沙塵、石塊，形成特大沙暴。讓“祝融号”火星車的“眼睛”蒙塵，“翅膀”不再靈活。面對這種情況，設計師使用了一種新型材料，這種材料不易沾上灰塵，即使沾上也可以通過振動将其抖落。

火星表面還密布着石塊等障礙物，這就使得火星車的行駛需要更加“小心翼翼”，以免被障礙物卡住造成操作的遲滞。那如何才能火星車的每一步都走得更加穩妥呢？設計師們也想出了應對之策。在中國航天科技集團五院的實驗室中，有一台與“祝融号”一模一樣的火星車。當“祝融号”在火星上遇到複雜路況時，地球上的火星車将對火星路況進行模拟行駛，确認無誤後才會發出指令。

祝融在中國傳統文化中被尊為最早的火神，象征着華夏祖先用火照耀大地，帶來光明。如今，“祝融号”火星車已到達火星表面，開始巡視探測。後續，“祝融号”将有望解開更多火星的未解之謎，指引人類接續探索浩瀚星空、宇宙未知。

來源：中國新聞社

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