完成既定巡視探測任務 形成10GB原始數據
“祝融號”拓展探測尋水冰
“祝融號”火星探測日曆 人民日報客戶端製作
那是一個(ge) 棕紅色的奇異世界:近處,棕紅色沙土上,兩(liang) 排淺淺的行駛痕跡延伸而去;遠方,低矮的、棕紅色的丘陵勾勒出起伏的天際線;上方,棕紅色的天空顯得蒼茫、迷蒙。這是距離地球約4億(yi) 公裏外火星烏(wu) 托邦平原上的一張實景圖,是地球使者“祝融號”火星車的傑作之一。
從(cong) 今年5月15日成功在那顆星球上著陸到8月15日,“祝融號”度過了整整90個(ge) 火星日,累計行駛了889米。期間,它啟動了所有科學載荷,用隨身攜帶的“十八般”裝備,開展深入探測活動,獲取原始數據約10GB,圓滿完成了被賦予的既定巡視探測任務並進入拓展任務實施階段,為(wei) 人類更好認識火星、揭示火星秘密作出了傑出貢獻。
狀態優(you) 異
某些方麵表現超預期
從(cong) 2020年7月23日在海南文昌發射升空到2021年2月到達火星附近實施火星捕獲;從(cong) 2021年5月15日成功著陸於(yu) 火星烏(wu) 托邦平原南部預選著陸區到5月19日與(yu) 著陸器成功分離並駛上火星表麵;從(cong) 2021年6月11日火星首批科學影像圖發布到6月27日火星全局環境感知圖像和移動過程視頻發布,“祝融號”火星車實現的中國航天一個(ge) 個(ge) 曆史性突破,吸引了全世界的目光。
經過上億(yi) 公裏的漫漫星際旅行,又在環境惡劣的火星表麵工作了超3個(ge) 月,“祝融號”目前最新的狀況如何呢?對此,首次火星探測任務探測器係統總設計師孫澤洲介紹說,“祝融號”火星車設計壽命是90個(ge) 火星日,現在已經是超期服役了,但是其各方麵情況都很優(you) 異,表現與(yu) 預期相符甚至有些方麵超出預期。
孫澤洲進一步解釋說,在能源供給方麵,祝融號非常充足,比之前預期的還要好;在保障其安全運行的最大關(guan) 鍵點之一熱控製方麵,“祝融號”應用的相關(guan) 技術可以把太陽能高效地轉成熱能,使其在火星夜間能夠保持比較理想的溫度水平。
“祝融號”著陸區氣候和氣象環境較好,為(wei) 其“生存”和開展探測提供了較好的條件。據中國首次火星探測任務地麵應用係統總設計師劉建軍(jun) 介紹,目前火星正處在春夏交替的時節,溫度和風速相對適中,為(wei) 火星車巡視探測提供了適宜的環境。
探測數據顯示,“祝融號”中午前後工作時,氣溫大約在零下20攝氏度到零下10攝氏度左右,風力大概是2到8米每秒的微風量級。天公作美,探秘火星正當時。
收獲滿滿
6台載荷形成10GB數據
軟著陸火星90多天來,“祝融號”按照“七日一周期,一日一規劃,每日有探測”的高效工作模式,緊鑼密鼓展開巡視探測活動。
據劉建軍(jun) 介紹,“祝融號”火星車上配置的6台科學載荷均大顯身手,其中,火星氣象測量儀(yi) 用於(yu) 監測火星表麵溫度、壓力、風場和聲音等的時間和空間變化;火星車次表層探測雷達用來探測火星土壤的地下分層和厚度,在火星車移動過程中,持續探測地下物質的大小和分布特征,並在垂直和水平方向上約束地下分層結構,製約地下水冰和揮發物的分布。
此外,火星表麵成分探測儀(yi) 、多光譜相機、導航地形相機、火星表麵磁場探測儀(yi) 等在“祝融號”停下來開展就位探測的過程中也大顯身手。
到目前,上述6台科學載荷一共獲取了10GB的原始數據。
據了解,科學載荷獲取的數據已經完成相關(guan) 處理和質量驗證工作,並形成標準的數據產(chan) 品,中國月球與(yu) 深空探測網日前已麵向國內(nei) 科學研究團隊開放數據申請,後續將以月為(wei) 周期組批發布科學數據。
劉建軍(jun) 表示,希望通過將這些有效的數據提供給相關(guan) 領域的科學家,來深入了解“祝融號”探測區域的地質情況,特別是進一步尋找烏(wu) 托邦平原是否曾是古海洋的相關(guan) 證據。
中繼飛行
助力地火數據通信
烏(wu) 托邦平原空曠寂寥,但是“祝融號”並不孤單,它有兩(liang) 個(ge) 攜手工作的“小夥(huo) 伴”,一個(ge) 是支撐其安全達到火星表麵的著陸器,另一個(ge) 是與(yu) 其分離後環繞火星飛行的環繞器,後者與(yu) “祝融號”分離後上升至中繼軌道,變身通信器,為(wei) “祝融號”與(yu) 地球之間建立起中繼通信通道。
正是有了環繞器架設的信息中繼“金橋”,數億(yi) 公裏之外的“祝融號”才能把探測到的數據及時發送至地球。據孫澤洲介紹,“祝融號”著陸火星和開展探測以來,環繞器一直在默默承擔著數據中繼的角色並表現出優(you) 良的性能。
對於(yu) 環繞器而言,承擔好中繼通訊的角色必須解決(jue) 好兩(liang) 大問題。
一是中繼軌道維持問題。環繞器要始終保持在中繼軌道,才能使通信鏈路保持暢通、高效,為(wei) 此,它在運行過程中,進行了多次軌道維持,確保穩定運行在中繼通信軌道。
二是解決(jue) 能源供應問題。據中國航天科技集團八院環繞器副總設計師朱慶華介紹,環繞器攜帶了2個(ge) 太陽電池陣,同時通過優(you) 化調整器上的設備工作模式,成功應對光照不足帶來的能源問題,保障持續能源供應。
環繞器站得高,看得遠,通過載荷對“祝融號”著陸區進行詳查並獲取了高分辨率地形數據,以此幫助科學家更好地分析地質背景情況,製定“祝融號”不同階段的科學探測規劃。
尋找水冰
拓展任務誌存高遠
完成既定巡視探測任務超期服役的“祝融號”雄心不減,它將在接下來的拓展任務階段爭(zheng) 取有更大作為(wei) 。根據目前的良好狀態,“祝融號”將繼續保持高效探測模式。據孫澤洲透露,下一步“祝融號”將向著陸點以南、海拔高度不斷抬升的古海陸交界方向行駛,以沿途的石塊、沙丘、撞擊坑、溝槽、疑似泥火山等為(wei) 目標,開展巡視探測。
在探測風格上,“祝融號”將作出必要調整。孫澤洲坦言,“祝融號”初來乍到,在前90個(ge) 火星日,其巡視探測移動特別謹慎。隨著經驗的積累和對環境的熟悉和適應,“祝融號”在實施後續任務時可能會(hui) 更大膽一些,甚至做一些極限測試,為(wei) 將來在其他地外天體(ti) 開展自主巡視探測積累更豐(feng) 富的經驗和技術儲(chu) 備。
9月中旬至10月下旬,“祝融號”和環繞器將迎來“日淩現象”的考驗,在此期間,火星、地球將運行至太陽的兩(liang) 側(ce) ,三者近乎處於(yu) 一條直線。受夾在中間的太陽的電磁輻射幹擾,環繞器與(yu) 地球的通信將中斷約50天。為(wei) 應對“日淩現象”,環繞器和“祝融號”將轉入安全模式,暫停探測工作。
據中國首次火星探測任務工程總設計師張榮橋介紹,日淩結束後,環繞器將擇機進入遙感使命軌道,開展火星全球遙感探測,獲取火星形貌與(yu) 地質結構、表麵物質成分與(yu) 土壤類型分布、大氣電離層、火星空間環境等科學數據,同時兼顧“祝融號”拓展任務階段的中繼通信。
張榮橋說:“從(cong) 11月上旬日淩現象結束之後,火星探測方案要作出調整。具體(ti) 來說,環繞器的使命將轉到以開展火星全球環繞探測為(wei) 主,同時兼顧‘祝融號’火星車的巡視探測蹤跡。”張榮橋強調,上述調整是綜合考慮一次發射實現火星‘繞、著、巡’整體(ti) 任務而作出的。成功完成既定探測任務為(wei) 拓展任務的實施奠定了良好的基礎,科研團隊將繼續精益求精,力爭(zheng) 為(wei) 科學研究獲得更多有效的探測數據。
劉建軍(jun) 透露,環繞器將攜手“祝融號”在著陸區以外地區尋找水冰的存在。他說,對於(yu) 一些重點探測區域,科研團隊已有相關(guan) 計劃。此外,科研團隊在邀請全國乃至國際上從(cong) 事火星研究的科學家,請他們(men) 對後續遙感探測提出探測對象,比如可能存在水冰的區域,將有針對性開展重點探測。(記者 張保淑)
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