天問(wèn)一號火星車(chē)誰(shuí)造的，技術(shù)來(lái)自哪里？

導讀

5月15日7時(shí)18分

天問(wèn)一號著(zhù)陸巡視器成功著(zhù)陸于

火星烏托邦平原南部預選著(zhù)陸區

我國首次火星探測任務(wù)著(zhù)陸火星

取得圓滿(mǎn)成功

各大媒體都進(jìn)行了全面的報道

咱們就不想詳述了

此次任務(wù)的火星車(chē)，由中國自主研發(fā)，它長(cháng)2米、寬1.65米、高1.85米、重240公斤，是玉兔號月球車(chē)體重的兩倍。不過(guò)別看它體重比玉兔大，身形卻顯得更為靈秀。四片太陽(yáng)能電池翼，完全展開(kāi)后猶如一只張開(kāi)翅膀的蝴蝶。

除此之外，我們的火星車(chē)還攜帶了6種探測儀器。它們是導航地形相機、多光譜相機、次表層探測雷達、表面成分探測儀、磁場(chǎng)探測儀以及火星氣象測量?jì)x。

火星車(chē)有啥本領(lǐng)，它的本領(lǐng)是如何煉成的：

除了火星車(chē)，中國航天科工研制生產(chǎn)的相控陣敏感器、高性能晶體元器件和電連接器、納米氣凝膠材料、加速度計、解鎖分離裝置等系列產(chǎn)品為天問(wèn)一號開(kāi)展火星環(huán)繞、著(zhù)陸和巡視探測作出重要貢獻。

天問(wèn)一號火星探測器一次實(shí)現火星環(huán)繞、著(zhù)陸和巡視探測，其中探測器著(zhù)陸是本次火星探測任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節。二院25所自主研發(fā)的相控陣敏感器首次實(shí)現地外天體著(zhù)陸測量，在天問(wèn)一號著(zhù)陸火星過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

圖為相控陣敏感器團隊在進(jìn)行產(chǎn)品測量精度分析

相控陣敏感器能夠精準測量探測器相對于火星表面的距離、速度等信息，用于著(zhù)陸器發(fā)動(dòng)機減速、懸停和軟著(zhù)陸控制，保障探測器平穩著(zhù)陸火星表面。

深空探測任務(wù)的特點(diǎn)決定火星探測器需要在太空長(cháng)時(shí)間工作，因而對自身的重量和體積提出了極為嚴苛的要求。由航天科工研發(fā)的微波雷達曾圓滿(mǎn)完成歷次空間交會(huì )對接任務(wù)，此次研制團隊積極開(kāi)拓空間探測新領(lǐng)域，自主研發(fā)的相控陣敏感器在系統集成、測量體制等方面具有突出的技術(shù)優(yōu)勢，深度契合空間產(chǎn)品小型化、集成化的要求。

目前國際普遍使用的著(zhù)陸雷達，需要多個(gè)雷達天線(xiàn)實(shí)現不同方向的測量，而該型相控陣敏感器使用一套天線(xiàn)即可實(shí)現120°視場(chǎng)內任意方向的精確測量，極大降低了產(chǎn)品重量和體積。此前，研制團隊開(kāi)展了一系列地面試驗模擬火星地貌和氣候，充分驗證相控陣敏感器在火星不同光照、溫度、揚塵等條件下的工作精度和可靠性。

應用降落傘減速是確保探測器平穩著(zhù)陸的關(guān)鍵環(huán)節之一，任務(wù)前期需要開(kāi)展試驗進(jìn)行反復驗證。三院三部研制的“定制化”火箭制導艙，成功將4發(fā)試驗火箭準確控制到試驗預定高度、速度和姿態(tài)角窗口，有效驗證了探測器著(zhù)陸降落傘的各項指標。據悉，三部自主研制的試驗火箭一體化制導艙，能夠在初始發(fā)射階段和30km以上高度飛行時(shí)實(shí)現火箭姿態(tài)的精準穩定控制。

天問(wèn)一號離軌著(zhù)陸階段，三院33所研制的加速度計能夠提供準確的加速度測量信息，幫助著(zhù)陸巡視器實(shí)時(shí)獲取速度、位置等信息，保障著(zhù)陸巡視器GNC（制導導航與控制分系統）的自主慣性導航精度，為順利著(zhù)陸提供重要前提。

技術(shù)人員正在潔凈間裝配加速度計

天問(wèn)一號著(zhù)陸過(guò)程中，環(huán)繞器和著(zhù)陸巡視器需要完成分離，著(zhù)陸火星后，著(zhù)陸平臺需要釋放火星車(chē)，每個(gè)環(huán)節都需要“定制化”的解鎖分離裝置來(lái)實(shí)現。三院111廠(chǎng)為此次任務(wù)研制了兩器連接解鎖裝置、背罩連接解鎖裝置、大底連接分離裝置、火星車(chē)連接解鎖裝置等6項裝備，這些關(guān)鍵部件實(shí)現了著(zhù)陸巡視器與環(huán)繞器的連接解鎖及分離功能，并在著(zhù)陸后完成火星車(chē)與著(zhù)陸平臺的解鎖分離。

因探測環(huán)境差異巨大，天問(wèn)一號需要接受“冰火兩重天”的溫度考驗，三院306所為天問(wèn)一號研制了兩類(lèi)高性能納米氣凝膠材料，以其高效防寒隔熱功能為火星探測任務(wù)保駕護航。其中超低密度納米氣凝膠隔熱板用于阻隔火星表面低至-120℃的極寒環(huán)境，該類(lèi)超輕質(zhì)材料密度僅為常規氣凝膠材料的十分之一，可以有效降低火星車(chē)負載。耐高溫納米氣凝膠隔熱組件用于阻隔著(zhù)陸發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的高達1200℃的高溫熱流，保護著(zhù)陸平臺的正常功能。

二院203所為天問(wèn)一號的通訊系統、制導系統、控制系統研制生產(chǎn)了系列晶體元器件產(chǎn)品。晶體元器件體積雖小，卻可以為電子設備提供穩定的頻率信號，因此常被稱(chēng)為電子設備的“心臟”。203所研制生產(chǎn)的晶體元器件產(chǎn)品具有可靠性高、性能指標優(yōu)、環(huán)境適應性好等特點(diǎn)，很好地滿(mǎn)足了探測器在太空中長(cháng)時(shí)間飛行的需要。

三院304所對接收、處理火星探測數據的地面應用系統開(kāi)展軟件測試，為天問(wèn)一號信號接收軟件做好“體檢”。304所研發(fā)的火星探測任務(wù)分析與評估系統，為測控總體的方案設計、過(guò)程仿真和結果評估提供定量化分析手段，有效支撐測控總體迭代優(yōu)化。

航天江南所屬航天電器公司為本次火星探測任務(wù)研制生產(chǎn)的連接器、繼電器產(chǎn)品超過(guò)6000只（套），在相關(guān)系統中承擔信號傳輸、信號控制與信號通斷等作用，成為電信號傳輸系統的“神經(jīng)樞紐”。探測器遨游太空、著(zhù)陸火星，其一身“鋼筋鐵骨”離不開(kāi)航天科工所屬航天精工研發(fā)生產(chǎn)的數以萬(wàn)計高強度、高性能緊固件產(chǎn)品，在提高探測器耐高低溫、抗疲勞等綜合性能方面發(fā)揮了重要作用。

后續火星車(chē)將與著(zhù)陸平臺解鎖分離，開(kāi)啟火星巡視探測任務(wù)。航天電器“定制化”設計研發(fā)了矩形分離連接器和射頻脫落連接器，實(shí)現了火星車(chē)與著(zhù)陸器之間控制信號的物理連接與分離，是保證背罩、大底和著(zhù)陸器三大結構部件可靠分離的關(guān)鍵部件。

火星表面地貌復雜，如何讓火星車(chē)在能夠自如地爬坡下坎，航天江南群建精密公司為火星車(chē)設計研制了“定制化”的懸架減速自鎖裝置。這套裝置由兩部分組成，其中一部分用于夾角調節機構，另一部分用于離合器機構，二者相互配合，使得火星車(chē)能夠精準調節車(chē)體姿態(tài)以適應火星表面地形地貌。同時(shí)，安裝在火星車(chē)上的加速度計隨時(shí)為GNC提供測量信息，確?；鹦擒?chē)移動(dòng)的過(guò)程中能夠隨時(shí)精準“感知”速度、位置，為火星車(chē)安全平穩地開(kāi)展工作保駕護航。

未來(lái)至少三個(gè)月內，“祝融號”火星車(chē)都將在火星表面執行任務(wù)，開(kāi)展地表成分、物質(zhì)類(lèi)型分布、地質(zhì)結構以及火星氣象環(huán)境等探測工作。而在軌運行的「天問(wèn)一號」還將成為祝融號與地球之間的通訊中繼站。

參考文獻：

[1]中國的航天：帶你來(lái)認識中國的火星車(chē)

[2]機器人大講堂：中國火神踏上火星！即將開(kāi)展工作的「火星車(chē)」長(cháng)啥樣？有啥本領(lǐng)？

[3]中國航天科工：落火成功！中國航天科工助力任務(wù)圓滿(mǎn)成功