「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」

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。

火星表面行駛0.522米！「祝融號」火星車驚艷亮相

「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

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。

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。

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

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12月23日10時00分，長征十二號甲遙一運載火箭在東風商業航天創新試驗區發射升空，運載火箭二子級進入預定軌道，一子級未能成功回收。就在20天前，中國第一款可回收火箭朱雀三號回收失利，如今「國家隊」背景的長征十二號甲再次回收失利。

長征十二號甲遙一運載火箭

《北京日報》旗下微信公眾號「長安街知事」刊文稱，經過朱雀三號發射時的一輪科普，對於火箭回收之難大家已經有所了解：「就像從100層樓扔下一支鋼筆，讓它精準落進地面的筆筒」。回收不是單一技術的突破，而是材料、動力、控制、算法的系統性革命。這就決定了火箭回收之路注定充滿坎坷。再看行業標桿，SpaceX公司的獵鷹9號爆炸了數回，才實現了軌道級火箭的首次陸地回收。即便是首次成功之後，回收失敗乃至火箭爆炸的情況也並不罕見。「星艦」經歷了4次軌道試飛不及預期後，才有了「筷子夾火箭」的「神跡」。

從朱雀三號，到長征十二號甲，中國航天只是進行了兩次可重複使用火箭軌道級發射驗證。據報道，長征十二號甲研製團隊將盡快開展本次試驗過程的全面復盤與技術歸零，全力查明故障原因，持續優化回收方案，繼續推進可重複使用驗證。

說到底，「上天」沒有捷徑，發展時間差帶來的技術差距更客觀存在。於中國航天而言，火箭回收的「長征」才剛剛點火，短時間內，「試錯」「歸零」還會是這場新革命的主旋律。中國航天從來不缺從頭再來的勇氣，從失敗中尋找原因、汲取經驗，不斷獲取火箭真實飛行狀態下的關鍵工程數據，為後續發射、子級可靠回收奠定基礎，就能一步一步走向成功。

著眼現實，火箭回收是降低發射成本、提升發射運力，進一步搶佔太空軌道資源的關鍵。

根據國際電信聯盟（ITU）的規定，衛星頻率及軌道使用的規則是「先登先佔、先佔永得」。馬斯克的「星鏈」是目前進度最快的低軌衛星星座，累計已發射超1萬顆衛星，而整個「星鏈」將由4.2萬顆衛星組成。近地軌道能容納的衛星數量大約6-8萬顆。這些資源若被美國一間公司獨佔，後果可想而知。誰在衛星發射上落後一小步，就可能在未來競爭中落後一大步。

中國也部署了一系列衛星發射計劃，但要送成千上萬顆衛星上天，必須實現火箭回收利用，降低發射成本，提升發射效率。畢竟，推進劑成本佔全部飛行成本的比例很低，大頭在發動機、箭體等。

種種現實，倒逼著中國正在上演一場前所未有的技術競賽。多間主力企業幾乎同時衝刺可回收技術。再看長征十二號甲，雖然由中國航天科技集團八院研製，但火箭一級採用的是民營企業研製的「龍雲」液氧甲烷發動機，這是民營發動機首次配套國家隊火箭，開創了「國家隊主研+民企核心部件」的協同創新模式。

朱雀三號

殘酷的競爭正在進行，更不能被氣餒的情緒包圍。接下來最重要的，是面對現實、腳踏實地，分工協作、組團出擊，在自己的特色模式下，一步一步接棒起飛。

最近，還有一個故事令人動容。

在朱雀三號團隊被清洗發動機噴嘴的難題卡住時，一位團隊設計師在一間小龍蝦餐館裡，突然看到店老闆用超聲波清洗機清洗小龍蝦。他靈光一現，問能不能借用這個設備。「老闆聽我們在幹中國第一款液氧甲烷的大推力發動機，說拿去用，不用付租金，就當是對中國航天的支持。」

此情此景，讓人不禁想起上世紀90年代，中國航天遭遇連續失利，就曾有青年學子寫信鼓勵：「挺起你們堅強的胸膛，昂起你們不屈的頭顱」「成功永遠屬於堅忍不拔的攀登者」……到了2020年，「長征七號A」首飛失利，一名中學生也曾給科研人員寫信，除了加油鼓勁，還列出了一長串自己找出的「失利原因」。

再看從朱雀三號到長征十二號甲，回收失利後，輿論場上也多是鼓勵為主。

種種行動與言語上的支持，一下讓航天人心裡很暖、重燃鬥志，更不禁感慨，「社會對一個群體的評價從來不是說在哪個企業、什麼性質的企業。要看你現在在做什麼，是不是國家需要的，如果是國家需要的，你也是『國家隊』。」從這個角度看，包容、理性的社會氛圍，又何嘗不是一種加速劑？

一兩次失敗，絕對不會成為探索火箭回收的終點。當前，包括天兵科技「天龍三號」在內的一批可回收火箭正整裝待發。難以預測下一次試驗是成功還是失敗，但「路雖遠，行則將至；事雖難，做則必成」。