來源:巔峰高地
我國祝融號火星車數(shù)日前歷經(jīng)氣動減速、降落傘減速、動力減速、緩沖著陸共四大險關(guān)完美實現(xiàn)地外行星登陸任務(wù)的零突破,成為事實上的全球第二個掌握火星表面軟著陸能力的國家。
基于遙測數(shù)據(jù)的著陸巡視器登陸火面效果圖
然而距離著陸時刻已經(jīng)過去了數(shù)天,但卻遲遲沒有圖像發(fā)布,有一小撮極個別的人抱怨 " 無圖無真相 "。祝融號著陸成功的消息當(dāng)然是無可辯駁的事實,此前航天指揮控制中心的屏幕信息已經(jīng)將這一事實完整地展示了出來:
祝融號登陸火面狀態(tài)評估結(jié)果
著陸巡視器狀態(tài)評估結(jié)果:觸地信號正常、坡道正向抽展到位、桅桿正常展開到位、太陽翼正常展開到位、定向天線展開驅(qū)動正常、電壓電量正常、著陸姿態(tài)正常。
一個又一個的 " 正常 " 告訴大家祝融號不僅成功著陸,而且著陸狀態(tài)十分良好,為后續(xù)巡視火面任務(wù)的開展打下了堅實基礎(chǔ)。
環(huán)繞器與進(jìn)入艙分離效果圖
祝融號火星車成像數(shù)據(jù)之所以傳遞慢主要是因為我們的火星中繼通信衛(wèi)星太少,只有一顆天問一號環(huán)繞器作為中繼衛(wèi)星使用。
然而好飯總是不怕晚,火星成像數(shù)據(jù)最終跨越數(shù)億公里的宇宙空間來到了地球。
祝融號火星車首批成像成果如下:
著陸平臺坡道正向展開
此圖由祝融號火星車前避障相機(jī)拍攝,該車在正向與后向各配置 2 臺避障相機(jī),這是一種魚眼鏡頭相機(jī),成像視場接近 180 度,主要用于 5 米范圍內(nèi)近距離障礙物識別,是火星車自主行駛不可或缺的關(guān)鍵裝備。
避障相機(jī)成像畫面中還有兩根鞭狀天線,它們實際上是祝融號火星車次表層探測雷達(dá)的發(fā)射與接收天線。
接收天線(左側(cè))發(fā)射天線(右側(cè))
火星車次表層探測雷達(dá)用于獲取火星地表和次表層超寬帶全極化雷達(dá)回波數(shù)據(jù),研究巡視區(qū)火星表層、次表層地質(zhì)分層結(jié)構(gòu)與組成類型。
全景相機(jī)拍攝祝融號車體
火星車全景相機(jī)是一套雙目成像系統(tǒng),由兩個鏡頭組成,配置于火星車車頭桅桿頂端,可以拍攝 3D 立體圖像,成像距離 0.5m 至無限遠(yuǎn),成像譜段為可見光,具備彩色成像功能,有效相元數(shù)量 2048X2048,是火星車態(tài)勢感知的主力載荷。
全景相機(jī)成像畫面中有很多載荷細(xì)節(jié),圖中右下角圓盤式結(jié)構(gòu)是火星車集熱器,它可在火星晝間吸收太陽光照熱能,并在夜間釋放熱能進(jìn)而實現(xiàn)火星車在夜間的熱控管理。集熱器主要通過一種名為正十一烷的物質(zhì)實現(xiàn)集熱與放熱。
火星車集熱器
還有定向天線桅桿,該天線有兩個職能,在沒有環(huán)繞器過頂?shù)那闆r下可直接對地球通信,但傳輸碼速率較低,主要用于傳遞火星車狀態(tài)數(shù)據(jù)。當(dāng)環(huán)繞器位于遠(yuǎn)火段時定向天線可與之進(jìn)行中繼數(shù)據(jù)傳輸。
定向天線桅桿
定向天線桅桿根部還有一塊定標(biāo)板:
定標(biāo)板
定標(biāo)板是祝融號火星車表面成分探測儀在軌定標(biāo)的配套裝置,由 12 塊不同礦物混合磨壓而成,具體原理是通過定標(biāo)樣品和實際目標(biāo)光譜數(shù)據(jù)比對,精確評估元素成分的含量豐富程度,進(jìn)而實現(xiàn)火星表面物質(zhì)的化學(xué)元素組成與表面礦物和巖石組成的全面分析。
祝融號火星車是人類迄今為止部署火面規(guī)模最大依靠太陽翼發(fā)電驅(qū)動的火星車,規(guī)模達(dá)到了 240 公斤,同時搭載了 6 大科學(xué)探測載荷,用電需求自然也更大,為此火星車除配置 4 片大面積太陽翼外,還在車體頂部布置了多片太陽能電池片。
布置于車體頂部的電池片
除發(fā)布火星車及著陸平臺畫面外,天問一號環(huán)繞器與進(jìn)入艙分離視頻片段今次也有公布:
進(jìn)入艙與環(huán)繞器分離 1
進(jìn)入艙與環(huán)繞器分離 2
從進(jìn)入艙與環(huán)繞器分離畫面中可以看到,進(jìn)入艙分離后隨即展開了姿態(tài)調(diào)整工作。
接下來,祝融號火星車還將沿坡道駛離著陸平臺,并與著陸平臺展開經(jīng)典的兩器互拍任務(wù),隨后它將開始火面巡視探測征程。
著陸平臺坡道也可由后向展開
此時此刻筆者不禁想起了昔日北方大國的火星 3 號探測器,雖然它曾經(jīng)創(chuàng)造過火星表面登陸紀(jì)錄,但著陸后僅發(fā)送了十秒左右的數(shù)據(jù),連一張可以辨析輪廓的照片都沒能成功發(fā)送。在急功近利的航天競賽模式下想要成功無異于緣木求魚,這個國家后來窮其一生也沒能攻克火面軟著陸技術(shù)。
天問一號火星探測任務(wù)刷新了多項紀(jì)錄,最引人注目的便是首次獨(dú)立探火即一步實現(xiàn)火星繞落巡,古今中外這是第一次。在天問一號成功登火前有人說這也是急功近利,然而我們之所以敢于如此大膽的原因恰恰是扎實的積累。
天問一號整器合照
火星登陸任務(wù)即有神舟載人飛船、返回式衛(wèi)星、嫦娥五號返回器、新一代載人飛船的深厚底蘊(yùn)加持,也有進(jìn)入艙地面研制與充分的試驗驗證。用于動力下降的 7500N 變推力發(fā)動機(jī)更是在嫦娥探月工程中久經(jīng)戰(zhàn)陣,并創(chuàng)造了三戰(zhàn)三捷的登月戰(zhàn)績。還有著陸平臺懸停成像段基于機(jī)器視覺理念的避障系統(tǒng),也是嫦娥探月工程的技術(shù)成果。
機(jī)器視覺避障助力祝融登火
沒有誰可以隨隨便便成功,而我們之所以能夠從勝利走向新的勝利,得益于我們?nèi)珖槐P棋的新型舉國體系,更是兩彈一星、載人航天、嫦娥探月三大精神的延續(xù),放眼世界能夠有此造詣的國家僅此一家。