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「祝融號」火星車駛出來了! 每次只能工作一兩個小時 應付沙塵暴可進入「休眠模式」

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「祝融號」火星車駛出來了!  每次只能工作一兩個小時 應付沙塵暴可進入「休眠模式」
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「祝融號」火星車駛出來了! 每次只能工作一兩個小時 應付沙塵暴可進入「休眠模式」

2021年05月23日 11:25 最後更新:11:39

昨日(5月22日)早上10時40分,我國首次火星探測天問一號任務「祝融號」火星車成功駛上火星表面,行駛0.522米,開始巡視探測。國家航天局同時還公佈了「祝融號」火星車攜帶的前避障相機和後避障相機拍攝的駛離過程影像。看這段視頻,可以體驗下「祝融號」的第一視角記錄,是不是很激動?

「祝融號」開始巡視拍得的景象。

「祝融號」開始巡視拍得的景象。

火星表面行駛0.522米!「祝融號」火星車驚艷亮相

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「祝融號」開始巡視拍得的景象。

「祝融號」開始巡視拍得的景象。

「祝融號」離開時向後攝影機拍得著陸平台的景象。

「祝融號」離開時向後攝影機拍得著陸平台的景象。

「祝融號」駛離著陸平台模擬圖像。國家航天局圖片

「祝融號」駛離著陸平台模擬圖像。國家航天局圖片

「祝融號」火星車。

「祝融號」火星車。

火星沙塵暴的模擬圖。

火星沙塵暴的模擬圖。

「祝融號」離開時向後攝影機拍得著陸平台的景象。

「祝融號」離開時向後攝影機拍得著陸平台的景象。

「祝融號」火星車在火星上留下第一道印記,邁出的這一步意味著什麼?中國首輛火星車有哪些特殊的本領?未來在巡視探測中將發揮哪些作用?人民日報麻辣財經工作室採訪了相關專家。

「祝融號」駛離著陸平台模擬圖像。國家航天局圖片

「祝融號」駛離著陸平台模擬圖像。國家航天局圖片

中國首次火星探測任務工程總設計師張榮橋接受記者採訪時表示,天問一號任務今天又完成一個非常重要、關鍵的環節,「火星車從陪伴它303天的著陸平台上駛離,踏上了我們期待已久的新奇又陌生的火星大地,步履非常穩健。」

作為我國首次火星探測任務,天問一號任務通過一次發射實現「繞、著、巡」三大任務,這是航天史上前所未有的壯舉,美國都是要分期實現這些目標。張榮橋告訴記者,從2月10日的火星捕獲、環繞目標的達成,到5月15日的火星著陸,再到昨天的火星車開始巡視探測,標誌著工程三大目標圓滿實現。從昨天開始,天問一號任務進入巡視科學探測階段。

那麼,中國第一輛火星車是什麼樣子?

「祝融號」火星車。

「祝融號」火星車。

航天專家介紹,火星車是在火星登陸並用於火星探測的可移動探測器。

從外表看,「祝融號」火星車像一隻美麗的藍色閃蝶,四隻翅膀是用於能源供給的太陽能電池板。據介紹,祝融號火星車配備了先進的主動懸架,具有蠕動、抬輪、車體升降等多種運動模式。中國航天科技集團五院火星車總體主任設計師陳百超說,配備主動懸架的火星車,能夠有效應對車輪下陷,甚至發生單個車輪故障也不會喪失移動能力。祝融號自主移動能力也非常傑出,最大自主導航速度和自主移動距離均有大幅度的提升。

「祝融號」火星車由結構與機構、移動、天線、熱控、供配電等10個分系統組成,具有四大主要功能,一是能夠承受整個任務過程中的力學、熱、輻射等空間環境;二是落火後火星車與進入艙配合完成釋放、分離任務;三是在火晝時完成火面感知、探測、移動等工作,在火夜時進入待機狀態,也就是「一夜好夢」;四是能夠適應火面環境,具有自主休眠喚醒能力。火星車還配置了導航地形相機、多光譜相機等6種科學載荷,可以進行多項科學探測。

那麼,「祝融號」的巡視探測工作將如何開展?

科研專家介紹,「祝融號」在火星上走走停停,行進速度並不快。 「祝融號」一般以3個火星日為一個工作週期,一天進行環境感知,一天「走路」,一天開展科學探測,每天均進行數據上傳。受到火星苛刻的環境影響,火星車每次只能「工作」一兩個小時。

火星車上搭載地形相機、多光譜相機、次表層探測雷達、表面成分探測儀等6台載荷,主要涉及火星空間環境、地表形貌特徵、土壤表層結構、大氣(氣溫、氣壓、風速、風向)、局部磁場等研究,帶來火星的第一手資料。

事實上,「祝融號」在火星上順利工作,還需要克服不少困難。

中國航天科技集團五院火星探測器副總師賈陽介紹,火星表面弱光照、低溫、地火通信嚴重受限、地面通過性差,以及不可預估的沙塵天氣,是阻礙火星車生存及完成巡視探測的主要困難。他舉例說,比如「遠」的問題,今天地火距離3.2億公里,信號來回一趟需要近40分鐘,這麼遠的距離,地面沒法實時控制火星車。再如「冷」的難題,火星夜晚會降到零下130度,對火星車生存構成巨大挑戰。此外,火星上的風速可達180米/秒,幾乎是地球上超強颱風風速的3倍還多。強烈的風速會掀起大量的沙塵、石塊,形成特大沙暴,對火星車的生存造成嚴峻考驗。塵暴還會影響到火星車電池發電,影響太陽能供給。

針對這些問題,研制團隊根據火星獨有的光照、沙塵、大氣、溫度、土壤等特點,量身打造了「祝融號」火星車,確保了火星車能夠有效應對嚴酷的環境和任務約束。為了克服遙遠測控的問題,「祝融號」基本以自主工作為主,按照火星日進行工作規劃,進行長距離自主移動,並以中繼通信作為主要遙控、遙測、數傳手段。對於大氣、沙塵等可能影響能源的問題,研制團隊專門針對光照、沙塵等情況,設計了蝶形四展太陽翼,開發了特殊的防塵技術等。

火星沙塵暴的模擬圖。

火星沙塵暴的模擬圖。

看過科幻片《火星救援》的朋友,應該都對火星上的沙塵暴印象深刻。為了應對火星表面的沙塵暴天氣,「祝融號」可以根據沙塵天氣的輕重程度自主轉入到最小工作模式、休眠模式或喚醒模式。針對火星表面的低氣壓和晝夜溫差,科研人員為火星車配置了兩套集熱器,直接利用太陽的熱能進行保溫。

這樣的技術攻關還有很多。據介紹,為了讓火星車威風凜凜地行駛在火星上,研制團隊開展了成千上萬次大大小小的分析、試驗。

正是無數航天人的托舉,才有了「祝融號」火星車的驚艷亮相!祝福中國火星車一路平安,期待後續更多精彩呈現!




毛拍手

** 博客文章文責自負,不代表本公司立場 **

南太平洋的蔚藍海域,正成為中美兩國在關鍵礦產資源博弈的隱形戰場。人口僅約2萬的庫克群島,因其周邊近200萬平方公里海域下蘊藏的豐富多金屬結核,意外成為地緣政治的「風暴中心」。

人口僅約2萬的庫克群島,因其周邊近200萬平方公里海域下蘊藏的豐富多金屬結核,意外成為地緣政治的「風暴中心」。

人口僅約2萬的庫克群島,因其周邊近200萬平方公里海域下蘊藏的豐富多金屬結核,意外成為地緣政治的「風暴中心」。

今年11月初,中國最先進的科考船「大洋號」完成與庫克群島的聯合深海科考後,停靠於其首府阿瓦魯阿;而就在數週前,美國科考船「鸚鵡螺號」亦在同一海域完成了為期三周的勘測任務。 這場圍繞鈷 、鎳、銅、錳及潛在稀土資源的競逐已然拉開序幕,背後更牽動著新西蘭的複雜反應與區域權力格局的微妙變化。

中國最先進的科考船「大洋號」

中國最先進的科考船「大洋號」

這場資源博弈的近期焦點,集中於中美科考船先後到訪庫克群島。 據《南華早報》及美國行業刊物《海事時政》報道,中國的「大洋號」於11月8日抵達庫克群島拉羅湯加島的阿瓦蒂烏港,標誌著中庫兩國根據今年2月簽署的協議,首次聯合科學考察正式啟動。

庫克群島總理馬克·布朗專門舉行歡迎儀式,並獲贈「大洋號」的3D打印模型。布朗強調,此次合作核心是「增進了解而非開採」,重點在於透明度、人才培訓和數據共享,以提升本地能力,從而負責任地管理海洋資源。

庫克群島總理馬克·布朗

庫克群島總理馬克·布朗

根據庫克群島海底礦產管理局介紹,為期九天的聯合考察於10月31日開始,兩國科學家在拉羅湯加島東北部海域進行了海床測繪、深海研究及海洋生物觀測。所有數據由庫方管理,並將公開分享以支持科學研究。此舉被視為兩國「全面戰略夥伴關係」的具體深化,合作涵蓋藍色經濟、海底礦產及基礎設施援建等多個領域。

中國的積極動作,迅速引來美國的跟進。《華爾街日報》指出,在中庫簽署協議半年後,美國國務院於今年8月宣布與庫克群島計劃推進海洋科學研究及海底礦產資源開發。隨後,由美國國家海洋和大氣管理局資助的「鸚鵡螺號」科考船,於10月1日至21日在庫克群島專屬經濟區完成了類似勘測。

美國的急切心態源於其在關鍵礦產供應鏈上對中國的深度依賴。隨著中國收緊部分關鍵礦產出口管制,美國政府急於尋找替代來源。今年4月,美國總統特朗普簽署行政令,承諾將批准企業在國際水域開採海底礦產的申請,以加快深海採礦進程。

儘管該行政令在聯合國管理的國際海域法理效力存疑,但已在加拿大上市的礦業公司The Metals Company據報已向美國政府申請許可,擬在太平洋海域開展深海採礦 。庫克群島因其豐富的資源儲量,自然進入了華府的戰略視野。

中美在庫克群島的角力,意外地讓新西蘭的雙重標準暴露無遺。

中美在庫克群島的角力,意外地讓新西蘭的雙重標準暴露無遺。

中美在庫克群島的角力,意外地讓新西蘭的雙重標準暴露無遺。庫克群島在1965年實現內部完全自治,但與新西蘭保持「自由聯繫」,防務與外交由新西蘭協助。對於美庫合作,新西蘭早前聲稱「尊重各國在管理本國礦產資源方面的權利和責任」;但面對中庫合作,新西蘭政府卻表現出「擔憂」,並指責庫方在國防安全問題上缺乏「透明度」。

更實際的行動是,新西蘭以庫克群島深化對華關係為由,暫停了對其的預算資金援助。據報道,今年6月,紐西蘭暫停了價值1820萬紐元(約7824萬元人民幣)的援助。在中國「大洋號」抵達之際,新西蘭外交部再度宣布繼續停止資金援助, 使得兩個財政年度被暫停的援助總額達到2980萬紐元。

新西蘭廣播電台披露的官方文件顯示,在庫中達成合作前,新西蘭曾花至少8個月時間向庫克群島施壓,要求查看其與中國的合作協議。

對此,庫克群島總理布朗反應強硬,怒批新西蘭「虛偽」。他強調,與中方簽署協議的核心動機是滿足庫克群島的資金與發展需求,且完全沒有損害本國主權。中國外交部發言人亦表明,中庫合作不針對任何第三方,也不應受到第三方干擾和制約。

對於庫克群島而言,開發海底礦產的誘因主要是經濟利益。該國海底礦產局專員貝弗利·斯泰西-阿塔拉表示,保護海洋是當務之急,但採礦可以帶來實質經濟效益,特許權費用有助於支持該國的醫院和學校建設。當地居民看法不一,有手工藝者認為這能提供比旅遊和捕魚更穩定的收入,也有前運動員對協議能否完全落實表示不確定。

然而,深海採礦仍面臨巨大技術挑戰。相關行業長期討論通過海底採礦增加金屬供應,但關鍵技術尚未突破,大規模商業開採仍未實現。

在庫克群島之外,太平洋島國對深海採礦的態度也出現分歧:瑙魯已與The Metals Company簽署採礦協議,基里巴斯正在與中國探索合作,但也有一些島國認為開發海底資源「過於危險」。

隨著中美科考船相繼駛入這片海域,庫克群島的深海礦產能否從潛在資源轉化為實際財富,仍將取決於技術突破、環境評估以及更為微妙的地緣政治平衡。

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