从遥测数据来看，5月22日10时40分，我国第一辆火星车“朱荣”号安全离开着陆平台，抵达火星表面，开始巡视探测。继5月15日田文一号着陆器在火星乌托邦平原成功着陆后，中国的火星探索再次带来了好消息。
朱荣在火星上长什么样？如何在恶劣的火星环境中开展科学研究和探索？记者采访了航天专家一探究竟。
资料图:5月22日10时40分，“朱荣”号火星车已安全离开着陆平台，抵达火星表面，开始巡视探测。图为“朱荣”号火星车在火星表面的模拟图像。图片由美国国家航空航天局提供
该设计的灵感来自蝴蝶
2020年7月23日，中国在文昌航天发射场成功发射田文一号探测器，迈出了中国行星探测的第一步。按照计划，“田文一号”任务将通过一次任务完成“绕、握、巡”三大目标；现在，“朱荣”号火星车已经安全离开着陆平台，开始在火星表面巡视，这在世界上尚属首次。
火星车是一个移动探测器，曾登陆火星并用于火星探测。它是人类发射到火星表面进行巡视探测的一种“特种车辆”。“朱荣”号火星车看起来像一只美丽的“蓝蝴蝶”，它的四个翅膀是用于能源供应的太阳能电池板。
资料图:图为“祝融”号火星车模拟图。中新社发中国航天科技集团五院供图
在中国航天科技集团五院田文一号火星探测器副总设计师贾阳的办公桌上，有一只美丽的蓝色蝴蝶标本。漫步者的设计灵感来自这只蝴蝶。收音机成了蝴蝶的复眼，天线成了蝴蝶的触角。
此外，“朱荣”号火星车还配备了先进的主动悬架，具有爬行、车轮升降和车身升降等多种运动模式。中国航天科技集团五院火星车总体总设计师陈柏超表示，配备主动悬架的火星车将不再担心车轮下沉，即使单个车轮出现故障也不会失去其机动性。祝融的自主移动能力也很突出。与传统巡逻相比，最大自主航行速度和自主移动距离都有很大提高。
在火星表面工作期间，“祝融”号火星车将按计划在巡视区开展环境感知、火表面运动和科学探测等工作，并通过地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、地表成分探测器等6个载荷对巡视区进行详细探测。
视频来源:中新视频
设计寿命为90个火星日。
“祝融”号火星车由结构与机构、运动、天线、热控、供配电等10个子系统组成，具有四大主要功能。首先，它可以承受整个任务期间的机械、热、辐射等空间环境；二是落火后，火星车配合进入舱完成释放和分离任务；三是在火场白天完成火场地表感知、探测、移动等工作，火场夜晚进入待命状态，可谓“一夜好梦”；四是能适应火灾环境，具有自主睡眠和自主醒来的能力。火星车还配备了导航地形相机、多光谱相机等6种科学载荷，可用于科学探测；根据任务要求，它的设计寿命为90个火星日。
“为了确保火星探测任务完成环绕、着陆和巡视的工程目标，研制团队针对火星独特的光照、尘埃、大气、温度和土壤等特点，量身定制了‘祝融’号火星车。”贾阳说。
众所周知，从火星到地球的最远距离长达4亿公里，因此研究人员无法对登陆火星的火星车进行实时测控。朱荣基本上独立工作，根据火星日规划工作，自主长距离移动，以中继通信为主要遥控、遥测和数据传输手段。火星大气的表面光强约为月球的三分之一。火星大气吸收太阳光的蓝绿色光，容易导致光谱偏红；然而，火星上的尘埃沉积会影响太阳能电池阵列的发电。因此，研究团队特别设计了蝴蝶形状的四展开太阳能翼，并为光和灰尘配备了特殊的电池。
贾阳说，火星表面岩石的分布密度约为月球表面的两倍。尽管其土壤的物理和力学性质与月球土壤相似，但由于侵蚀作用，表层土壤较硬，内层土壤较软。为此，研究团队谨慎地采用了主动悬架设计，并进行了内场沉降实验。通过主动悬架配置的改变，朱荣可以提升和蠕动车轮，便于车轮下沉后脱困。
资料图:朱荣发回的火星照片。图片由美国国家航空航天局提供
“祝融”如何在荒野中生存？
众所周知，火星环境恶劣。为了完成使命，“朱荣”号火星车必须足够强大才能“生存”。中国多次访问月球，积累了宝贵的经验。但月球和火星最大的区别是月球表面几乎是真空的，而火星有大气层，这大大增加了探索火星的难度。
从以往火星探测器拍摄的照片来看，火星的地貌似乎与地球上的沙漠戈壁没有什么不同。但事实上，火星上的风速可以达到每秒180米，这几乎是地球上超级台风风速的三倍。这种凶猛的风，像野兽一样凶猛，会掀起大量的灰尘和石头，形成特别大的沙尘暴。让“祝融”号火星车的“眼睛”和“翅膀”布满灰尘。面对这种情况，设计师使用了一种新材料，这种材料不容易沾染灰尘，即使沾染了灰尘，也可以通过振动将其抖落。
火星表面还密布着石头等障碍物，这使得火星车的驾驶需要更加“小心”，避免被障碍物卡住而导致操作延迟。那么如何才能让火星车的每一步都更加安全呢？设计师们也想出了对策。在中国航天科技集团五院的实验室里，有一台和朱荣一模一样的火星车。当“朱荣”号在火星上遇到复杂路况时，地球上的火星车会模拟火星上的路况，确认无误后才会发出指令。
祝融被认为是中国传统文化中最早的火神，象征着中国祖先用火照耀大地并带来光明。现在，“朱荣”号火星车已经到达火星表面，并开始巡视和探测。未来，“祝融”号有望解开更多火星未解之谜，引导人类继续探索浩瀚星空和未知宇宙。
来源:中国新闻社
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