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祝融號(hào):我在火星的100天與1000米
2021年08月26日 11時(shí)19分   新華網(wǎng)

著巡合影 國(guó)家航天局供圖


火星巖石和塵土國(guó)家航天局供圖


降落傘與背罩國(guó)家航天局供圖


祝融號(hào)行駛路線圖(截止到8月15日)北京航天飛行控制中心供圖

嗨,大家好,我是祝融號(hào),天問(wèn)一號(hào)的火星車。迄今為止,我已經(jīng)在火星度過(guò)了100個(gè)火星日。火星和地球也有“時(shí)差”,火星的一晝夜約為24小時(shí)37分鐘,所以我的一天比你們要長(zhǎng)那么一點(diǎn)。

在火星的100個(gè)日日夜夜里,我見(jiàn)到過(guò)地球上不曾見(jiàn)過(guò)的壯美景色,也享受著空無(wú)一人的孤獨(dú)寂寞。裸露出地表的火星巖石透出神秘的灰藍(lán)色光澤,遠(yuǎn)處的沙丘和撞擊坑若隱若現(xiàn),微風(fēng)夾雜著火星塵土輕拂過(guò)我的身體,一切對(duì)我來(lái)說(shuō)都是那樣新奇又熟悉。而這段充滿未知與挑戰(zhàn)的旅程,還要從100天前的那個(gè)早上開(kāi)始講起。

著陸 平安抵達(dá)火星烏托邦

2021年5月15日凌晨,已經(jīng)在火星上空環(huán)繞盤旋了3個(gè)月的我終于要開(kāi)始降落。

凌晨4點(diǎn),我離開(kāi)帶我來(lái)到這里的環(huán)繞器,隨登陸平臺(tái)一起向火星表面飛速駛?cè)?。大約在125公里的高度,我們開(kāi)始進(jìn)入火星大氣層。稀薄的火星大氣中,登陸平臺(tái)的速度達(dá)到約3馬赫,它一邊高速飛行,一邊調(diào)整著姿態(tài),尋找合適的降落角度。但如果以這個(gè)速度著陸,等待我們的只有粉身碎骨。隨后,降落傘打開(kāi),登陸平臺(tái)的速度逐漸降到2馬赫,大底被拋掉,著陸平臺(tái)伸出它蜷縮了近10個(gè)月的著陸腿,測(cè)距測(cè)速敏感器此時(shí)也開(kāi)始工作,為著陸做準(zhǔn)備。

距離火星表面還有1.5千米時(shí),一路保護(hù)著我們、像龜甲一樣的背罩連帶著降落傘被拋掉。與此同時(shí),主發(fā)動(dòng)機(jī)打開(kāi),強(qiáng)大的反作用力使我們的速度逐漸降低,光學(xué)成像敏感器開(kāi)始對(duì)下方進(jìn)行成像。在距離火星表面還剩100米的時(shí)候,著陸平臺(tái)懸浮在空中,對(duì)腳下的地表進(jìn)行激光三維成像,選擇最佳的著陸位置。位置確定后,著陸平臺(tái)在主發(fā)動(dòng)機(jī)的精妙控制下開(kāi)始緩緩下降。終于,隨著一團(tuán)塵埃被氣流濺起,著陸平臺(tái)的4只腿穩(wěn)穩(wěn)落在了火星烏托邦平原?;鹦墙K于迎來(lái)了它的第一位中國(guó)客人。

著陸后的我環(huán)顧烏托邦平原,這是火星最大的平原,放眼望去,滿是延伸到天邊的紅褐色,零零散散的巖石、沙丘,撞擊坑錯(cuò)落其間,靜靜地等待著訪客降臨。平坦、廣闊的烏托邦平原是“外星”訪客造訪火星的最佳落腳點(diǎn)之一,負(fù)4000米的海拔給了著陸器足夠的降落時(shí)間,平緩的地形也大大降低了我的行駛難度。此前,我的美國(guó)“同行”維京2號(hào)也曾降落在這里,但目前我還沒(méi)有看到它。科學(xué)家認(rèn)為,烏托邦平原可能曾是火星古海洋與陸地的交界面,有極大的探索價(jià)值。無(wú)論如何,我終于平安抵達(dá),前方是無(wú)盡的未知等待著我去發(fā)現(xiàn)。

旅程 有驚無(wú)險(xiǎn)地走過(guò)了1000米

5月22日,隨著一陣略顯嘈雜的電流聲,我的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)開(kāi)始加電,我從著陸平臺(tái)坡道緩緩向下,駛向火星表面。很快,4個(gè)車輪完全著地,我平穩(wěn)站立在了火星表面。

該怎樣向你們描述火星土壤的質(zhì)感呢?由于火星表面巖石密布,多年的侵蝕導(dǎo)致火星表層土壤堅(jiān)硬、里層土壤松軟,可以說(shuō)是“外焦里嫩”。但這種土壤構(gòu)成也使我的車輪更易陷入其中。當(dāng)然,我早有準(zhǔn)備,通過(guò)配備的主動(dòng)懸架構(gòu)型的變化,我可以進(jìn)行“抬輪”和蠕動(dòng),使我在下陷后能夠脫困,這在地球上已成功試驗(yàn)過(guò)無(wú)數(shù)次。

出發(fā)前的儀式感當(dāng)然不能少。開(kāi)始長(zhǎng)途跋涉前,我與著陸平臺(tái)合了一張影。雖然我沒(méi)辦法用自拍桿,但我?guī)Я艘粋€(gè)“三腳架”——WiFi分離相機(jī)。我把它投放到指定位置后,迅速跑到著陸平臺(tái)旁邊,“1、2、3,咔嚓”,正面、側(cè)面都拍了幾張,然后我就要和我的朋友告別,獨(dú)自啟程。

來(lái)不及仔細(xì)欣賞火星風(fēng)景,我便一路向南駛?cè)?。行駛途中,?dǎo)航地形相機(jī)每日對(duì)沿途地貌進(jìn)行成像。地面飛控人員則會(huì)依據(jù)每日獲取的導(dǎo)航地形圖像,對(duì)我進(jìn)行視覺(jué)定位和移動(dòng)路徑規(guī)劃,幫助我安全穿越各種地形。但一段旅程最美的往往不是目的地,而是沿途的風(fēng)景。當(dāng)路過(guò)感興趣的科學(xué)探測(cè)目標(biāo)時(shí),我會(huì)停下利用物質(zhì)成分探測(cè)儀和多光譜相機(jī)等科學(xué)載荷對(duì)其開(kāi)展詳細(xì)探測(cè)。

7月12日那天,我在路上遇到了一路保護(hù)我的背罩,它的身后還背著那大大的降落傘。我用導(dǎo)航地形相機(jī)給背罩和降落傘組合體拍了照,這是我第一次以旁觀者的角度完整地看到它們。經(jīng)過(guò)氣動(dòng)燒蝕后的背罩依然結(jié)構(gòu)完整,像龜甲一樣翻傾在地上,身后的降落傘宛若一襲白色長(zhǎng)裙拖在火星表面,優(yōu)雅而又堅(jiān)韌,感謝它們送我來(lái)到這里。

告別它們后,等待我的是一場(chǎng)真正的探險(xiǎn)之旅——穿越一片密布石塊、撞擊坑、沙丘的復(fù)雜地帶。你們不必為我擔(dān)心,地面工作人員會(huì)仔細(xì)規(guī)劃,幫助我小心避開(kāi)危險(xiǎn)。到現(xiàn)在,我已經(jīng)走過(guò)了1000米的路程,我有信心,接下來(lái)依然會(huì)一切順利。

收獲 已取得超過(guò)10GB的數(shù)據(jù)

這次天問(wèn)一號(hào)要一次性實(shí)現(xiàn)“繞、落、巡”三大任務(wù),來(lái)火星一趟不容易,必須要好好利用這個(gè)機(jī)會(huì)。為了不虛此行,我隨身帶了6種科學(xué)載荷。我的桅桿上有導(dǎo)航地形相機(jī)和多光譜相機(jī),用來(lái)感知火星表面的地形地貌特征以及礦物類型;桅桿下面則是磁場(chǎng)探測(cè)儀和氣象測(cè)量?jī)x,可以獲取火星磁場(chǎng)與氣象數(shù)據(jù);還有次表層探測(cè)雷達(dá),可以在行駛過(guò)程中探測(cè)行駛路線下的地表淺層結(jié)構(gòu);物質(zhì)成分探測(cè)儀則可以識(shí)別火星表面的元素分布。

到目前為止,我隨身攜帶的6臺(tái)科學(xué)儀器已經(jīng)取得了超10GB的數(shù)據(jù),如果再加上我的環(huán)繞器兄弟搜集的數(shù)據(jù),我們已經(jīng)積累了超過(guò)420GB數(shù)據(jù)。就像手機(jī)中占用內(nèi)存空間最多的總是相冊(cè)一樣,我的數(shù)據(jù)中大部分也是圖像、視頻。但好在我的“網(wǎng)速”還可以,環(huán)繞器在我的頭頂兢兢業(yè)業(yè)地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸中繼,雖然1M/S的下傳速度暫時(shí)比不上5G,20多分鐘的時(shí)延也有點(diǎn)長(zhǎng),但上網(wǎng)沖浪,發(fā)個(gè)朋友圈已經(jīng)足夠,相信我發(fā)的圖片你們都已經(jīng)看到了。

這次來(lái)了以后才發(fā)現(xiàn),火星上的天氣并不總是那樣糟糕?;蛟S是天公作美,我還沒(méi)有遇到可怕的火星沙塵暴。但因?yàn)殡x太陽(yáng)太遠(yuǎn),能接收到的太陽(yáng)能只有地球的40%,加之稀薄的火星大氣也缺少地球大氣“被子”般的保溫作用,著陸區(qū)白天的氣溫也只有零下20攝氏度到零下10攝氏度。不過(guò)好在風(fēng)速不大,著陸區(qū)風(fēng)速大約每秒2—8米,是地球上再舒適不過(guò)的微風(fēng)。對(duì)于我這個(gè)戶外工作者來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠幸運(yùn)。

未來(lái) 延遲“退休”繼續(xù)服役

我的設(shè)計(jì)壽命是90天,理論上來(lái)講,我的工作時(shí)間已經(jīng)結(jié)束,但現(xiàn)在我已經(jīng)工作了百余天。既定任務(wù)已全部圓滿完成,但或許是我的表現(xiàn)實(shí)在太好讓他們舍不得我,加之火星的好天氣格外給力,看樣子我的退休時(shí)間要無(wú)限延后了。

但接下來(lái),因?yàn)槿樟璧挠绊懀铱赡芟纫艂€(gè)長(zhǎng)假。9月份,太陽(yáng)將運(yùn)行至地球和火星的中間,屆時(shí)火星將徹底躲在太陽(yáng)的身后,對(duì)地球避而不見(jiàn)。到那時(shí),我和地球間所有的通訊都將中斷。按照早已設(shè)計(jì)好的預(yù)案,我將暫停一切科學(xué)工作,僅保留維持生命運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備,進(jìn)行定時(shí)查體,自動(dòng)排障,正大光明地休息一個(gè)月,等待日凌過(guò)去。

等日凌結(jié)束后,我還要繼續(xù)“加班”,進(jìn)行計(jì)劃外可能的拓展探索和極限測(cè)試,好為以后的深空探測(cè)積累經(jīng)驗(yàn)。而一直為我中繼數(shù)據(jù)的環(huán)繞器也將轉(zhuǎn)入遙感軌道,在繼續(xù)承擔(dān)中繼作用的同時(shí),還將擔(dān)負(fù)起對(duì)火星全球進(jìn)行遙感探測(cè)的任務(wù)。相信我們倆會(huì)繼續(xù)通力合作,利用有限的時(shí)間,獲得更多的成果,希望有一天能夠回答“遂古之初,誰(shuí)傳道之?上下未形,何由考之?”的天問(wèn)。

最后我想說(shuō),雖然火星的風(fēng)景無(wú)與倫比,但我還是很想念地球老家和那里的你們。

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火星車為何不能日行千里

國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席楊宇光曾表示,雖然祝融號(hào)的最大時(shí)速可達(dá)200米,但在實(shí)際工作中,必須將火星車的行駛速度放緩。

首先,火星車的速度受到車體可獲得的能源動(dòng)力的限制。以祝融號(hào)為例,它的主要?jiǎng)恿δ茉礊樘?yáng)能。地球距離太陽(yáng)約1.5億公里,可接收到的太陽(yáng)光輻射約每平方米1353瓦,而火星距離太陽(yáng)約2.5億公里,到達(dá)火星表面的太陽(yáng)光輻射遠(yuǎn)弱于到達(dá)地球表面的太陽(yáng)光輻射。因而在火星車行進(jìn)的過(guò)程中,為了確保設(shè)備能夠擁有足夠的供能以維系正常運(yùn)作,車體的速度不能太快。

其次,放緩速度有利于預(yù)留出足夠時(shí)間以供火星車在遇到緊急情況時(shí)進(jìn)行自主處理?;鹦擒嚽鞍惭b有前景相機(jī),前景相機(jī)能將火星車周圍的地貌傳回地面控制中心,但由于火星距離地球非常遙遠(yuǎn),火星與地球之間的通信延遲可達(dá)20多分鐘,這就使得一些突發(fā)情況的信息無(wú)法被及時(shí)地傳回地面。因此火星車必須先進(jìn)行自主處理,較快的行進(jìn)速度不利于它對(duì)于緊急情況的自主處理。

(責(zé)任編輯:蔡文斌)

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