“祝融号”火星车谁造的，技术来自哪里？

　　5月15日7时18分

　　天问一号着陆巡视器成功着陆于

　　火星乌托邦平原南部预选着陆区

　　我国首次火星探测任务着陆火星

　　取得圆满成功

　　各大媒体都进行了全面的报道

　　咱们就不详述了

　　此次火星探测任务

　　我国将实现世界首次

　　通过一次发射

　　完成对火星的“绕、着、巡”

　　即环绕探测和着陆巡视探测

　　形象点说

　　就是由国家航天局组织研制的

　　环绕器、着陆器和巡视器

　　“组团”去火星

　　在中国的“探测器天团”中

　　环绕器将围绕火星公转

　　采集火星数据并为巡视器提供与地球的数据中继服务

　　着陆器将负责保护巡视器安全降落在火星上

　　巡视器无疑是此次任务的团宠

　　说到巡视器

　　其实它有一个更为人熟知的名字

　　那就是――“祝融号”火星车

　　此次任务的火星车，由中国自主研发，它长2米、宽1.65米、高1.85米、重240公斤，是玉兔号月球车体重的两倍。不过别看它体重比玉兔大，身形却显得更为灵秀。四片太阳能电池翼，完全展开后犹如一只张开翅膀的蝴蝶。

　　而说起在火星工作，首先要面对的就是严酷的自然环境。因为那里常常是飓风沙尘、遮天蔽日，山川谷地也是乱石嶙峋。因此，强大的越野性能是火星车必备的素质。而我们中国的火星车由于使用了主动悬架技术，不仅可以走直线、原地转向、边走边转向，还能蠕动和横行，这样一来，不论在火星上遇到什么复杂地形，火星车也能想办法去适应。

　　除此之外，我们的火星车还携带了6种探测仪器。它们是导航地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、表面成分探测仪、磁场探测仪以及火星气象测量仪。

　　其中，导航地形相机负责识别路况。而多光谱相机则与表面成分探测仪配合工作，分析火星表面的物质成分。此外，磁场探测仪和气象测量仪各司其职，记录火星的天气和磁场情况。而安装在火星车底部的次表层探测雷达将通过探查地下100米内的地层结构去寻找火星探测最重要目标之一――水冰。

　　火星车有啥本领，它的本领是如何炼成的：

　　除了火星车，中国航天科工研制生产的相控阵敏感器、高性能晶体元器件和电连接器、纳米气凝胶材料、加速度计、解锁分离装置等系列产品为天问一号开展火星环绕、着陆和巡视探测作出重要贡献。

　　天问一号火星探测器一次实现火星环绕、着陆和巡视探测，其中探测器着陆是本次火星探测任务的关键环节。二院25所自主研发的相控阵敏感器首次实现地外天体着陆测量，在天问一号着陆火星过程中发挥关键作用。

　　图为相控阵敏感器团队在进行产品测量精度分析

　　相控阵敏感器能够精准测量探测器相对于火星表面的距离、速度等信息，用于着陆器发动机减速、悬停和软着陆控制，保障探测器平稳着陆火星表面。

　　深空探测任务的特点决定火星探测器需要在太空长时间工作，因而对自身的重量和体积提出了极为严苛的要求。由航天科工研发的微波雷达曾圆满完成历次空间交会对接任务，此次研制团队积极开拓空间探测新领域，自主研发的相控阵敏感器在系统集成、测量体制等方面具有突出的技术优势，深度契合空间产品小型化、集成化的要求。

　　目前国际普遍使用的着陆雷达，需要多个雷达天线实现不同方向的测量，而该型相控阵敏感器使用一套天线即可实现120°视场内任意方向的精确测量，极大降低了产品重量和体积。此前，研制团队开展了一系列地面试验模拟火星地貌和气候，充分验证相控阵敏感器在火星不同光照、温度、扬尘等条件下的工作精度和可靠性。

　　应用降落伞减速是确保探测器平稳着陆的关键环节之一，任务前期需要开展试验进行反复验证。三院三部研制的“定制化”火箭制导舱，成功将4发试验火箭准确控制到试验预定高度、速度和姿态角窗口，有效验证了探测器着陆降落伞的各项指标。据悉，三部自主研制的试验火箭一体化制导舱，能够在初始发射阶段和30km以上高度飞行时实现火箭姿态的精准稳定控制。

　　天问一号离轨着陆阶段，三院33所研制的加速度计能够提供准确的加速度测量信息，帮助着陆巡视器实时获取速度、位置等信息，保障着陆巡视器GNC（制导导航与控制分系统）的自主惯性导航精度，为顺利着陆提供重要前提。

　　技术人员正在洁净间装配加速度计

　　天问一号着陆过程中，环绕器和着陆巡视器需要完成分离，着陆火星后，着陆平台需要释放火星车，每个环节都需要“定制化”的解锁分离装置来实现。三院111厂为此次任务研制了两器连接解锁装置、背罩连接解锁装置、大底连接分离装置、火星车连接解锁装置等6项装备，这些关键部件实现了着陆巡视器与环绕器的连接解锁及分离功能，并在着陆后完成火星车与着陆平台的解锁分离。

　　因探测环境差异巨大，天问一号需要接受“冰火两重天”的温度考验，三院306所为天问一号研制了两类高性能纳米气凝胶材料，以其高效防寒隔热功能为火星探测任务保驾护航。其中超低密度纳米气凝胶隔热板用于阻隔火星表面低至-120℃的极寒环境，该类超轻质材料密度仅为常规气凝胶材料的十分之一，可以有效降低火星车负载。耐高温纳米气凝胶隔热组件用于阻隔着陆发动机产生的高达1200℃的高温热流，保护着陆平台的正常功能。

　　二院203所为天问一号的通讯系统、制导系统、控制系统研制生产了系列晶体元器件产品。晶体元器件体积虽小，却可以为电子设备提供稳定的频率信号，因此常被称为电子设备的“心脏”。203所研制生产的晶体元器件产品具有可靠性高、性能指标优、环境适应性好等特点，很好地满足了探测器在太空中长时间飞行的需要。

　　三院304所对接收、处理火星探测数据的地面应用系统开展软件测试，为天问一号信号接收软件做好“体检”。304所研发的火星探测任务分析与评估系统，为测控总体的方案设计、过程仿真和结果评估提供定量化分析手段，有效支撑测控总体迭代优化。

　　航天江南所属航天电器公司为本次火星探测任务研制生产的连接器、继电器产品超过6000只（套），在相关系统中承担信号传输、信号控制与信号通断等作用，成为电信号传输系统的“神经枢纽”。探测器遨游太空、着陆火星，其一身“钢筋铁骨”离不开航天科工所属航天精工研发生产的数以万计高强度、高性能紧固件产品，在提高探测器耐高低温、抗疲劳等综合性能方面发挥了重要作用。

　　后续火星车将与着陆平台解锁分离，开启火星巡视探测任务。航天电器“定制化”设计研发了矩形分离连接器和射频脱落连接器，实现了火星车与着陆器之间控制信号的物理连接与分离，是保证背罩、大底和着陆器三大结构部件可靠分离的关键部件。

　　火星表面地貌复杂，如何让火星车在能够自如地爬坡下坎，航天江南群建精密公司为火星车设计研制了“定制化”的悬架减速自锁装置。这套装置由两部分组成，其中一部分用于夹角调节机构，另一部分用于离合器机构，二者相互配合，使得火星车能够精准调节车体姿态以适应火星表面地形地貌。同时，安装在火星车上的加速度计随时为GNC提供测量信息，确保火星车移动的过程中能够随时精准“感知”速度、位置，为火星车安全平稳地开展工作保驾护航。

　　未来至少三个月内，“祝融号”火星车都将在火星表面执行任务，开展地表成分、物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作。而在轨运行的「天问一号」还将成为祝融号与地球之间的通讯中继站。

　　参考文献：

　　[1]中国的航天：带你来认识中国的火星车

　　[2]机器人大讲堂：中国火神踏上火星！即将开展工作的「火星车」长啥样？有啥本领？

　　[3]中国航天科工：落火成功！中国航天科工助力任务圆满成功

　　转自：直观学机械