劇情介紹
6月11日，
國家航天局發(fā)布了
祝融號火星車拍攝的首批科學影像圖。
除“著巡合影”等影像圖以外，
在一張照片里，
攝影師火星車繞到了著陸平臺的旁邊，
拍下了它和火星車行走的軌跡，
取名為“中國印記”。
在這張照片里，最鮮艷的紅色，
是著陸平臺懸掛的五星紅旗。
在紅旗的左邊，
還有一幅2022年冬奧會吉祥物“冰墩墩”
和冬殘奧會吉祥物“雪容融”的圖像。
這些照片的發(fā)布，
標志著我國首次火星探測任務取得圓滿成功，
中國成為世界上首個一次探測火星
就完成“繞、著、巡”三大任務的國家。
從5月22日踏上火星后，
將近一個月的時間里，
祝融號火星車已經(jīng)詳細地了解了一番著陸點周邊的情況，
拍攝了豐富的科學影像圖片，
6月11日發(fā)布的這幾張都是其中的優(yōu)秀作品。
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孫澤洲是天問一號火星探測器的總設計師，從天問一號升空開始，他和團隊就守在北京飛控中心密切關注探測器一路奔火的情況。
從去年10月開始，天問一號就陸續(xù)發(fā)回自拍照和火星近照，讓公眾大飽眼福的同時，也給天問一號團隊提供了更多判斷和決策的依據(jù)。
2月10日，天問一號探測器成功繞火星飛行后，并沒有著急直接著陸，而是先進行了三個月的環(huán)繞作業(yè)，最重要的任務就是對預選的著陸點進行探測，更好了解那里的地形和天氣。
5月15日凌晨1點左右，根據(jù)微調(diào)后的著陸點，已經(jīng)環(huán)繞火星飛行三個月的天問一號開始了著陸過程。
環(huán)繞器帶著著陸巡視器首先從之前的停泊軌道降軌至火星進入軌道，之后，著陸巡視器與環(huán)繞器分離，單獨飛行三小時左右就開始進入火星大氣。
從這一刻起，探測器進入了著陸火星任務中最兇險的“恐怖9分鐘”。
以往，在月球探測任務中，探測器不僅可以根據(jù)拍攝的畫面自主判斷，而且畫面幾乎可以實時傳回地球，讓地面工程人員把好最后一道關。但是在著陸火星的9分鐘里，探測器不僅跟地球毫無聯(lián)系，而且絕大部分時間搭載的相機都無法工作，要從125公里的火星高空穩(wěn)穩(wěn)地落到火星表面，探測器做判斷就要依靠另一套感覺器官。
航天科技集團五院天問一號火星探測器進入艙gnc分系統(tǒng)主管設計師徐李佳說：“分系統(tǒng)比較核心一款產(chǎn)品是由陀螺儀和加速度計組成的，加上星上的一套導航算法，就可以實時知道進入艙的姿態(tài)位置和速度，只有知道姿態(tài)位置速度，才能對進入艙進行有效控制?！?/span>
根據(jù)這個陀螺儀感知到的速度、角度等條件，探測器的計算機大腦會按照預定的流程，發(fā)出一條條的指令，指揮探測器按照預定計劃一步步執(zhí)行動作，直到降落。
然而，這個重要的感覺器官要正常工作，有一個最大的干擾因素，如果晃動或抖動太過厲害，它的感知可能會出現(xiàn)比較大的偏差，甚至給探測器發(fā)出錯誤的動作指令。
以往航天器返回地球，打開降落傘時速度一般都不會超過音速，但在著陸火星時，探測器還在超音速階段就必須開傘減速，這一過程中很可能會給探測器帶來很大的晃動。
為了盡可能減小這一因素對天問一號的影響，從降落傘的設計到陀螺儀的感知極限試驗都做了上百次產(chǎn)品試驗。
直到著陸前，還在不停地進行仿真測試，確保這套感覺器官能正常發(fā)揮作用。
5月15日，天問一號著陸巡視器成功在火星烏托邦平原預選著陸區(qū)著陸。
5月15日上午，天問一號著陸巡視器發(fā)回遙測信號，確認自己已經(jīng)平穩(wěn)著陸在了火星表面。
著陸巡視器成功著陸后，大家最著急想看到的，就是著陸地點的照片。但是因為距離遙遠，火星車和地球之間的聯(lián)系沒有那么通暢，要傳照片，得等到留在火星軌道上的環(huán)繞器飛到火星車頭頂時才有高速網(wǎng)絡，而且在火星車任務初期，這條地火高速信息通道非常繁忙。
航天科技集團五院天問一號火星探測器總設計師孫澤洲說：“一天有兩個窗口，一次大概是8到10分鐘，每天傳下來最主要的部分就是遙測信息，對24小時不間斷探測器的狀態(tài)有一個了解。還有一部分就是科學探測數(shù)據(jù)，相比地球衛(wèi)星或者月球，火星探測器能夠準時傳回圖像還是少了很多?！?/p>
5月19日，著陸地點的地形圖像終于呈現(xiàn)在大家面前。圖片里，祝融號火星車太陽翼、天線展開正常，火星車腳下平坦的表面一直延伸到了天際線。
盡管著陸點的地形比想象的還要好，團隊并不敢大意。
圖片下傳的當天晚上，試驗隊就開始了火星著陸點地形的模擬重構，在這個專門搭建的模擬火星表面環(huán)境的試驗場內(nèi)，火星車在真正走上火星表面之前需要先用地面的驗證件驗證一次。
根據(jù)計劃，祝融號火星車搭載了6種科學載荷，既要了解最基本的溫度、大氣等信息，拍攝地形地貌的高清圖片，也要分析火星表面巖石、礦物的成分，還要測量土壤下面分層的情況，任務雖多，每天的工作量卻不能太多，踏上火星后的這段時間里，最多的一天也就走了12米。
低溫環(huán)境限制了祝融號的工作時間，火星上的復雜地形也限制了它的移動速度，火星車設計的最快速度是每小時走200米，這是因為火面上不僅有大大小小的石塊，而且土質(zhì)也粗細不均。
為了確保祝融號在火星上走得更久，走得更遠，設計人員已經(jīng)教會了探測器許多自主決策的技能，如果遇到大石頭，火星車可以像螃蟹一樣橫著走繞開石塊，如果被細沙困住了，車身就會像毛毛蟲一樣，不斷蠕動脫困。相比之下，更讓大家擔心的是火星上一種特殊的土壤。
航天科技集團五院天問一號探測器系統(tǒng)主任設計師陳百超說：“火星土壤里面最危險也是最難的，就是有一種土壤表面看起來是很堅硬的表面，但是當車走上去以后，就會突然下陷，因為里面是非常稀松的土壤，這樣車就會沉陷下去。2011年，美國勇氣號火星車當時就是因為走到一片認為是比較堅硬的地方，但實際上很松軟，下陷以后永遠也出不來?！?/p>
也正因為如此，盡管火星車自己也能自主判斷，但每次移動之前，地面都要先分析它提前拍攝發(fā)回的周邊感知圖像，在仿真軟件里規(guī)劃好路線后再把走動的指令發(fā)送到火星，如果石塊過多，也會再次在地面的火星試驗場進行地面驗證，然后再指揮祝融號走動。
隨著后續(xù)探測任務越來越深入，祝融號也會嘗試挑戰(zhàn)自己，探索更大范圍的火星世界。
孫澤洲說：“火星車設計的壽命時間是三個火星月，大概就是地球差不多92天，這只是一個設計的壽命。實際上從車本身的移動能力來講，包括電子設備，應該要遠遠超過設計壽命，可以選擇我們感興趣的方向作為主方向開展后續(xù)巡視探測?！?
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之前有人說天問一號一次完成“繞、著、巡”三個目標有些風險，其實，這是充分吸收了我們地球衛(wèi)星、載人航天、嫦娥探月等一系列航天工程的經(jīng)驗，在科研人員多年來的反復論證和試驗的基礎上，走出的堅實一步。
祝融號火星車已經(jīng)開始了正式的科學探測，而在火星軌道飛行的天問一號環(huán)繞器將在三個月后，由中繼軌道再次變軌進入任務軌道，從主要為火星車提供信息中繼服務轉(zhuǎn)為開展正式的火星全球遙感探測。
中國人對于地外行星的探索，
才剛剛開始。
制片人丨 劉年 李作詩
編輯丨陸宇佳
攝像丨張敏
策劃丨崔辛雨
責編丨溫娜 陳忠元
剪輯丨鄭昱 邢永躍
（編輯 舒柳柳）
