天問一號(hào)火星車誰造的，技術(shù)來自哪里？

導(dǎo)讀

5月15日7時(shí)18分

天問一號(hào)著陸巡視器成功著陸于

火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)

我國首次火星探測任務(wù)著陸火星

取得圓滿成功

各大媒體都進(jìn)行了全面的報(bào)道

咱們就不想詳述了

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

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

火星車有啥本領(lǐng)，它的本領(lǐng)是如何煉成的：

除了火星車，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(jì)、解鎖分離裝置等系列產(chǎn)品為天問一號(hào)開展火星環(huán)繞、著陸和巡視探測作出重要貢獻(xiàn)。

天問一號(hào)火星探測器一次實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視探測，其中探測器著陸是本次火星探測任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。二院25所自主研發(fā)的相控陣敏感器首次實(shí)現(xiàn)地外天體著陸測量，在天問一號(hào)著陸火星過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

圖為相控陣敏感器團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行產(chǎn)品測量精度分析

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

深空探測任務(wù)的特點(diǎn)決定火星探測器需要在太空長時(shí)間工作，因而對(duì)自身的重量和體積提出了極為嚴(yán)苛的要求。由航天科工研發(fā)的微波雷達(dá)曾圓滿完成歷次空間交會(huì)對(duì)接任務(wù)，此次研制團(tuán)隊(duì)積極開拓空間探測新領(lǐng)域，自主研發(fā)的相控陣敏感器在系統(tǒng)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陸雷達(dá)，需要多個(gè)雷達(dá)天線實(shí)現(xiàn)不同方向的測量，而該型相控陣敏感器使用一套天線即可實(shí)現(xiàn)120°視場內(nèi)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(tuán)隊(duì)開展了一系列地面試驗(yàn)?zāi)M火星地貌和氣候，充分驗(yàn)證相控陣敏感器在火星不同光照、溫度、揚(yáng)塵等條件下的工作精度和可靠性。

應(yīng)用降落傘減速是確保探測器平穩(wěn)著陸的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，任務(wù)前期需要開展試驗(yàn)進(jìn)行反復(fù)驗(yàn)證。三院三部研制的“定制化”火箭制導(dǎo)艙，成功將4發(fā)試驗(yàn)火箭準(zhǔn)確控制到試驗(yàn)預(yù)定高度、速度和姿態(tài)角窗口，有效驗(yàn)證了探測器著陸降落傘的各項(xiàng)指標(biāo)。據(jù)悉，三部自主研制的試驗(yàn)火箭一體化制導(dǎo)艙，能夠在初始發(fā)射階段和30km以上高度飛行時(shí)實(shí)現(xiàn)火箭姿態(tài)的精準(zhǔn)穩(wěn)定控制。

天問一號(hào)離軌著陸階段，三院33所研制的加速度計(jì)能夠提供準(zhǔn)確的加速度測量信息，幫助著陸巡視器實(shí)時(shí)獲取速度、位置等信息，保障著陸巡視器GNC（制導(dǎo)導(dǎo)航與控制分系統(tǒng)）的自主慣性導(dǎo)航精度，為順利著陸提供重要前提。

技術(shù)人員正在潔凈間裝配加速度計(jì)

天問一號(hào)著陸過程中，環(huán)繞器和著陸巡視器需要完成分離，著陸火星后，著陸平臺(tái)需要釋放火星車，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要“定制化”的解鎖分離裝置來實(shí)現(xiàn)。三院111廠為此次任務(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、火星車連接解鎖裝置等6項(xiàng)裝備，這些關(guān)鍵部件實(shí)現(xiàn)了著陸巡視器與環(huán)繞器的連接解鎖及分離功能，并在著陸后完成火星車與著陸平臺(tái)的解鎖分離。

因探測環(huán)境差異巨大，天問一號(hào)需要接受“冰火兩重天”的溫度考驗(yàn)，三院306所為天問一號(hào)研制了兩類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(hù)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，該類超輕質(zhì)材料密度僅為常規(guī)氣凝膠材料的十分之一，可以有效降低火星車負(fù)載。耐高溫納米氣凝膠隔熱組件用于阻隔著陸發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的高達(dá)1200℃的高溫?zé)崃?，保護(hù)著陸平臺(tái)的正常功能。

二院203所為天問一號(hào)的通訊系統(tǒng)、制導(dǎo)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)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(shè)備提供穩(wěn)定的頻率信號(hào)，因此常被稱為電子設(shè)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(biāo)優(yōu)、環(huán)境適應(yīng)性好等特點(diǎn)，很好地滿足了探測器在太空中長時(shí)間飛行的需要。

三院304所對(duì)接收、處理火星探測數(shù)據(jù)的地面應(yīng)用系統(tǒng)開展軟件測試，為天問一號(hào)信號(hào)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(píng)估系統(tǒng)，為測控總體的方案設(shè)計(jì)、過程仿真和結(jié)果評(píng)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6000只（套），在相關(guān)系統(tǒng)中承擔(dān)信號(hào)傳輸、信號(hào)控制與信號(hào)通斷等作用，成為電信號(hào)傳輸系統(tǒng)的“神經(jīng)樞紐”。探測器遨游太空、著陸火星，其一身“鋼筋鐵骨”離不開航天科工所屬航天精工研發(fā)生產(chǎn)的數(shù)以萬計(jì)高強(qiáng)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(xù)火星車將與著陸平臺(tái)解鎖分離，開啟火星巡視探測任務(wù)。航天電器“定制化”設(shè)計(jì)研發(fā)了矩形分離連接器和射頻脫落連接器，實(shí)現(xiàn)了火星車與著陸器之間控制信號(hào)的物理連接與分離，是保證背罩、大底和著陸器三大結(jié)構(gòu)部件可靠分離的關(guān)鍵部件。

火星表面地貌復(fù)雜，如何讓火星車在能夠自如地爬坡下坎，航天江南群建精密公司為火星車設(shè)計(jì)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(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，另一部分用于離合器機(jī)構(gòu)，二者相互配合，使得火星車能夠精準(zhǔn)調(diào)節(jié)車體姿態(tài)以適應(yīng)火星表面地形地貌。同時(shí)，安裝在火星車上的加速度計(jì)隨時(shí)為GNC提供測量信息，確?；鹦擒囈苿?dòng)的過程中能夠隨時(shí)精準(zhǔn)“感知”速度、位置，為火星車安全平穩(wěn)地開展工作保駕護(hù)航。

未來至少三個(gè)月內(nèi)，“祝融號(hào)”火星車都將在火星表面執(zhí)行任務(wù)，開展地表成分、物質(zhì)類型分布、地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及火星氣象環(huán)境等探測工作。而在軌運(yùn)行的「天問一號(hào)」還將成為祝融號(hào)與地球之間的通訊中繼站。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國的航天：帶你來認(rèn)識(shí)中國的火星車

[2]機(jī)器人大講堂：中國火神踏上火星！即將開展工作的「火星車」長啥樣？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)圓滿成功