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国家航天局透露，根据遥测数据，5月22日10时40分，祝融号火星车已安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。 听起来很简单的一条消息，但想让火星车在火星表面自由行走，科研人员背后可没少下功夫。 也许有人问，中国不是已经有玉兔号月球车了么？改装一下用在火星上不行吗？ 据老司机了解，还真没大家想的那么容易。 模拟图像，来源：国家航天局 首先，火星与地球的距离远得多。 众所周知，火星与地球之间的最远距离长达4亿公里远，相比之下，月球与地球的距离只有38万公里。所以我们无法对登陆火星的火星车进行实时测控，祝融号基本以自主工作为主，按照火星日进行工作规划，进行长距离自主移动，并以中继通信作为主要遥控、遥测、数传手段。 第二，火星表面与月球也大不一样。 火星表面岩石分布密度大约是月球表面的2倍，其土壤的物理、力学特性虽然与月壤类似，但存在侵蚀而导致的表层土壤坚硬、里层土壤松软的情况。为此，祝融号的研制团队精心采用了主动悬架设计并开展了内场下陷脱困试验，通过主动悬架构型的变化，它可以实现抬轮和蠕动，便于车轮下陷后脱困。据航天科技集团五院火星车总体主任设计师陈百超介绍，配备主动悬架的火星车，不再担心车轮下陷，甚至发生单个车轮故障也不会丧失移动能力。祝融号自主移动能力也非常杰出，相对传统巡视器，最大自主导航速度和自主移动距离均有大幅度的提升。 第三，火星表面的太阳光很特殊。 祝融号火星车看上去像一只美丽的蓝色闪蝶，四只翅膀是用于能源供给的太阳能电池板。据介绍，与基本没有大气的月球相比，火星大气的存在，使其表层光照强度大约是月球表面的三分之一；而且火星大气会吸收太阳光的蓝绿光，容易造成光谱红偏；而火星沙尘沉积将影响太阳电池阵发电，为此，研制团队专门针对光照、沙尘等情况，为火星车设计了蝶形四展太阳翼，配置了特殊的电池。 第四，火星还有沙尘暴等极端天气。 为了应对火星表面的沙尘暴天气，火星车可根据沙尘天气的轻重程度自主转入到最小工作模式、休眠模式或唤醒模式。火星表面气压大约是地球大气的1%，火星表面温度白天时最高温度大约27摄氏度，晚上最低温度大约零下130摄氏度，为了应对火面的低气压以及昼夜温差，航天科技集团五院研制团队为火星车配置了两套集热器，并采用了纳米气凝胶保温；此外，还开展了低气压放电试验。 正是综合考虑了火星环境的这些特殊性，因此祝融号火星车才有了今天的模样。据介绍，它由结构与机构、移动、天线、热控、供配电等10个分系统组成，具有四大主要功能，一是能够承受整个任务过程中的力学、热、辐射等空间环境；二是落火后火星车与进入舱配合完成释放、分离任务；三是在火昼时完成火面感知、探测、移动等工作，在火夜时进入待机状态，也就是“一夜好梦”；四是能够适应火面环境，具有自主休眠唤醒能力。火星车还配置了导航地形相机、多光谱相机等6种科学载荷，可以进行科学探测；按任务要求，拥有90个火星日的设计寿命。 |
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