“祝融号”:我在火星的100天与1000米
2021-09-23
这次,天问一号要在火星上实现一次性“绕、落、巡”三大任务。为了不虚此行,我随身带了6种科学载荷。我会继续利用有限的时间获得更多的成果,早一天回答“遂古之初,谁传道之?上下未形,何由考之”的天问。
截至8月30日,我国首次火星探测天问一号任务“祝融号”火星车驶上火星表面满100天,累计行驶1064米。这100天发生了什么?以下,我们将以“祝融号”的视角,讲述这段充满未知与挑战的旅程。
着陆:平安抵达火星乌托邦平原
今年5月15日凌晨,已在火星上空环绕盘旋了3个月的我(“祝融号”)终于要降落了。
凌晨4点,我离开了带我来到这里的环绕器,随登陆平台一起向火星表面飞速驶去。大约在125公里的高度,我们开始进入火星大气层。稀薄的火星大气中,登陆平台的速度达到约3马赫(速度与音速的比值,马赫数值大于1表示比音速快)。随后,降落伞打开,登陆平台的速度逐渐降至2马赫,为着陆作准备。
距离火星表面还有1.5千米时,一路保护着我的背罩连带着降落伞被抛掉。与此同时,主发动机打开,强大的反作用力使我的速度逐渐降低,光学成像敏感器开始对下方进行成像。在距离火星表面还剩100米时,着陆平台悬浮在空中,对脚下的地表进行激光三维成像,选择最佳的着陆位置。位置确定后,着陆平台在主发动机的精妙控制下开始缓缓下降。终于,随着一团尘埃被气流溅起,着陆平台稳稳落在了火星乌托邦平原。火星,终于迎来了它的第一位中国客人。
着陆后的我环顾乌托邦平原,这是火星最大的平原,也是“外星”访客造访火星的最佳落脚点之一。负4000米的海拔给了着陆器足够的降落时间,平缓的地表也大大降低了我的行驶难度。
旅程:有惊无险地走过了1000多米
5月22日,我平稳站立在了火星表面。
该怎样描述火星土壤的质感呢?由于火星表面岩石密布,多年的侵蚀导致火星表层土壤坚硬、里层土壤松软,可以说是“外焦里嫩”,但这种土壤构成也使我的车轮更易陷入其中。当然,我早有准备。通过配备的主动悬架构型的变化,我可以进行“抬轮”和蠕动,使我在下陷后能够脱困。
来不及仔细欣赏火星风景,我便一路向南驶去。行驶途中,导航地形相机每日对沿途地貌进行成像。地面飞控人员则会依据每日获取的导航地形图像,对我进行视觉定位和移动路径规划,帮助我安全穿越各种地形。当路过感兴趣的科学探测目标时,我会停下利用物质成分探测仪和多光谱相机等科学载荷对其开展详细探测。
7月12日,我在路上遇到了一路保护我的背罩,它的身后还背着那大大的降落伞。我用导航地形相机给背罩和降落伞组合体拍了照,这是我第一次以旁观者的角度完整地看到它们。告别它们后,等待我的是一场真正的探险之旅——穿越一片密布石块、撞击坑、沙丘的复杂地带。在地面工作人员的规划下,我已经走了1000多米的路程。我有信心,接下来依然会一切顺利。
收获:已取得超过10GB的数据
这次,天问一号要在火星上实现一次性“绕、落、巡”三大任务。为了不虚此行,我随身带了6种科学载荷。我的桅杆上有导航地形相机和多光谱相机,用来感知火星表面的地形地貌特征以及矿物类型;桅杆下面则是磁场探测仪和气象测量仪,可以获取火星磁场与气象数据;还有次表层探测雷达,可以在行驶过程中探测行驶路线下的地表浅层结构;物质成分探测仪则可以识别火星表面的元素分布。
到目前为止,我随身携带的6台科学仪器已经取得了超10GB的数据,如果再加上我的环绕器兄弟搜集的数据,我们已经积累了超过420GB的数据。
这次来了以后才发现,火星上的天气并不总是那样糟糕。或许是天公作美,我还没有遇到可怕的火星沙尘暴。但因为离太阳太远,能接收到的太阳能只有地球的40%,加之稀薄的火星大气也缺少地球大气“被子”般的保温作用,着陆区白天的气温只有零下20摄氏度至零下10摄氏度。不过好在风速不大,着陆区风速大约每秒2至8米,是再舒适不过的微风,对于我这个户外工作者来说已经足够幸运。
我的设计寿命是90天,理论上来讲,我的工作时间已经结束。但或许是我的表现实在太好,加上火星的好天气格外给力,看样子我的退休时间要无限延后了。
接下来,我将进行拓展探索和极限测试,为以后的深空探测积累经验。但接下来,因为日凌的影响,我可能先要放个长假。9月份,太阳将运行至地球和火星的中间,届时火星将彻底躲在太陽的身后,对地球避而不见。到那时,我和地球间所有的通讯都将中断。按照早已设计好的预案,我将暂停一切科学工作,仅保留维持生命运转的设备,进行定时查体,自动排障。等日凌结束后,我还要继续“加班”。我会继续利用有限的时间获得更多的成果,争取早日回答“遂古之初,谁传道之?上下未形,何由考之”的天问。
(朱权利荐自《科技日报》)