着陆点全景图,是火星车尚未驶离着陆平台时,由火星车桅杆上的导航地形相机,进行360°环拍,经过校正和镶嵌拼接而成。图像显示,着陆点附近地势平坦,远处可见火星地平线,石块丰度和尺寸与预期一致,表明着陆点自主选择和悬停避障实施效果良好。
广泛开展国际合作
许洪亮介绍,国家航天局和欧空局、法国国家空间中心、阿根廷空间活动委员会、奥地利研究促进局等四家航天机构通过载荷搭载、测控支持等方式开展了广泛合作,同时还正与法国、奥地利、俄罗斯等有关机构,就天问一号火星探测数据的应用合作保持沟通。为了保证火星探测器在轨卫星安全,近期国家航天局正在与美国国家航天局、欧空局开展火星探测器轨道数据交换合作。
任务成功后,多个国家航天机构和国际组织以及很多国际同行和友人,纷纷以不同方式表示祝贺和赞誉,期待进一步合作。
在月球与深空探测领域开展国际合作是国际通行惯例。许洪亮表示,无论是探月工程四期还是小行星探测,包括大国际月球科研站,我国都坚持开放的态度,按照共商共建共享原则与国际同行开展广泛合作。
“中国印迹”图,是火星车行驶到着陆平台东偏南60°方向约6米处,拍摄的着陆平台影像图。图像显示,着陆平台熠熠生辉,国旗鲜红方正,表面地貌细节丰富。
首创太阳能集热器技术
火星表面巡视和月球并不一样。我国首次火星探测任务探测器系统总设计师孙泽洲介绍,火星表面呈现低光照,太阳光能量相对比较小;另外,火星表面容易出现沉陷,针对这两点,科研人员在国际上首创太阳能集热器技术,对太阳能利用率达到80%,为祝融号在火星表面提供了很好的温度保障。
如何在火星特殊地貌下可靠行驶,科研人员采用了主动悬架移动系统。这一系统虽然实现起来复杂,但是对于可能的沉陷或车轮故障,包括爬坡能力,可以进一步提高。“我们可以主动改变移动的形态,实现车体抬升、车轮抬升甚至蠕动等形态,一旦沉陷可以实现多种移动方式实现脱困。”孙泽洲表示,“这也是国际上首次在地外天体采用主动悬架移动系统,更好适应在火星上稳健移动、可靠移动的目标。”
火星地形地貌图,是火星车驶达火星表面后,由导航地形相机拍摄的第一幅地形地貌影像图。图像显示,近处表面较平坦,分布有大小不同的石块,边缘平滑、颜色较浅、呈半掩埋状,较远处有一环形坑,环形坑边缘分布有颜色较深、棱角分明的石块,更远处是几处沙丘。
“十三般武艺”各有神通
我国首次火星探测任务地面应用系统总设计师刘建军介绍,科学家们在火星车上配备了六种仪器:次表层探测雷达、表面磁场探测仪、表面成分探测仪、火星气象站、多光谱相机和导航与地形相机。
其中,表面磁场探测仪将是国际上首次在火星表面进行移动的磁场测量,获得精细尺度的火星磁场信息。还有国际上先进的次表层探测雷达和表面成分探测仪,通过双频段全极化雷达获取火星浅层结构,探测可能的地下水/冰分布;通过激光诱导光谱方式,获取火星表面岩石的化学元素组成。此外,多光谱相机、地形相机和气象站,将感知火星表面环境,测量火星表面温度、气压、风速、风向和声音。
目前,6种科学仪器均已开机测试获取探测数据,正在开展科学探测。科研人员将围绕水/冰活动、火山活动等关键科学问题,深入认识火星古环境特征和演化,研究古火星的宜居环境。
此外,在环绕器上配置的7种科学仪器,也很有特点。例如次表层探测雷达、亚米分辨率的高分相机、500多个谱段的矿物光谱分析仪、中分辨率相机,这些都处于目前国际火星探测的最高水平。另外还有磁强计、离子与中性粒子分析仪和能量粒子分析仪,这主要是对磁场与粒子空间环境进行探测,为火星空间环境和大气逃逸机制研究获取第一手资料。
火星矿物光谱分析仪
探测目标选“重点、亮点、热点”
首次火星开启了行星际探测新征程,后续还有一系列任务等待着中国航天人不断奋进。张荣桥透露,接下来还是选择重点、热点和亮点作为探测目标,实现高起点的跨越发展。火星则依旧是探测的重点。“它是我们的近邻,科学上的意义巨大。”他说,“再一个就是木星系探测。到目前为止,我们对木星系的认知非常肤浅,进行的探测也非常有限。木星孕育着大量科学新发现的机会。去木星系除了科学意义之外,还能带动我们更远距离的测控,更长寿命的探测器的技术,还有新能源的利用。”
我国首次火星探测任务各个环节顺畅精准。在张荣桥看来,所谓“中国速度”就是结合现有的能力、基础和条件,再加上一些大胆创新的思想。中国航天人有种风格:早下手、下好先手棋。“我们在首次火星探测任务的时候,小行星取样返回任务已经开展了先期研制。”他说,“我们会按照自己的节奏,按照‘中国速度’,尽早实现。”
关于火星取样返回和木星系探测任务,张荣桥表示,会考虑到整体任务继承与创新的协调平衡,任务安排有机衔接,确保风险可控。
据介绍,我国准备在2025年前后,实施近地小行星取样返回和主带彗星环绕探测任务,实现近地小行星的绕飞探测、附着和取样返回;
2030年前后,实施火星取样返回任务;还将实施木星系的环绕探测和行星穿越探测任务。
在月球探测方面,“十四五”时期,我国将发射嫦娥六号、嫦娥七号探测器,实施月球极区环境与资源勘查、月球极区采样返回等任务;后续还将发射嫦娥八号。
还值得一提的是,在载人航天方面,2022年底我国将建成长期有人照料的载人空间站,开展航天员长期驻留、空间科学试验、空间站平台维修维护等工作。
鹦鹉螺工作室
作者 | 郜阳
图片 | 国家航天局 新华社
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