文章來源：人民日報海外版 發布時間：2021-08-24
那是一個棕紅色的奇異世界：近處，棕紅色沙土上，兩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4億公里外火星烏托邦平原上的一張實景圖，是地球使者“祝融號”火星車的杰作之一。
從今年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并進入拓展任務實施階段，為人類更好認識火星、揭示火星秘密作出了杰出貢獻。
狀態優異 某些方面表現超預期
從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2021年5月15日成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區到5月19日與著陸器成功分離并駛上火星表面；從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個歷史性突破，吸引了全世界的目光。
經過上億公里的漫漫星際旅行，又在環境惡劣的火星表面工作了超3個月，“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系統總設計師孫澤洲介紹說，“祝融號”火星車設計壽命是90個火星日，現在已經是超期服役了，但是其各方面情況都很優異，表現與預期相符甚至有些方面超出預期。
孫澤洲進一步解釋說，在能源供給方面，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鍵點之一熱控制方面，“祝融號”應用的相關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面應用系統總設計師劉建軍介紹，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”中午前后工作時，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臺載荷形成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。
據劉建軍介紹，“祝融號”火星車上配置的6臺科學載荷均大顯身手，其中，火星氣象測量儀用于監測火星表面溫度、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，并在垂直和水平方向上約束地下分層結構，制約地下水冰和揮發物的分布。
此外，火星表面成分探測儀、多光譜相機、導航地形相機、火星表面磁場探測儀等在“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臺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處理和質量驗證工作，并形成標準的數據產品，中國月球與深空探測網日前已面向國內科學研究團隊開放數據申請，后續將以月為周期組批發布科學數據。
劉建軍表示，希望通過將這些有效的數據提供給相關領域的科學家，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托邦平原是否曾是古海洋的相關證據。
中繼飛行 助力地火數據通信
烏托邦平原空曠寂寥，但是“祝融號”并不孤單，它有兩個攜手工作的“小伙伴”，一個是支撐其安全達到火星表面的著陸器，另一個是與其分離后環繞火星飛行的環繞器，后者與“祝融號”分離后上升至中繼軌道，變身通信器，為“祝融號”與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”，數億公里之外的“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并表現出優良的性能。
對于環繞器而言，承擔好中繼通訊的角色必須解決好兩大問題。
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個太陽電池陣，同時通過優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”著陸區進行詳查并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，制定“祝融號”不同階段的科學探測規劃。
尋找水冰 拓展任務志存高遠
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取有更大作為。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”在實施后續任務時可能會更大膽一些，甚至做一些極限測試，為將來在其他地外天體開展自主巡視探測積累更豐富的經驗和技術儲備。
9月中旬至10月下旬，“祝融號”和環繞器將迎來“日凌現象”的考驗，在此期間，火星、地球將運行至太陽的兩側，三者近乎處于一條直線。受夾在中間的太陽的電磁輻射干擾，環繞器與地球的通信將中斷約50天。為應對“日凌現象”，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，日凌結束后，環繞器將擇機進入遙感使命軌道，開展火星全球遙感探測，獲取火星形貌與地質結構、表面物質成分與土壤類型分布、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11月上旬日凌現象結束之后，火星探測方案要作出調整。具體來說，環繞器的使命將轉到以開展火星全球環繞探測為主，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’整體任務而作出的。成功完成既定探測任務為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，力爭為科學研究獲得更多有效的探測數據。
劉建軍透露，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，對于一些重點探測區域，科研團隊已有相關計劃。此外，科研團隊在邀請全國乃至國際上從事火星研究的科學家，請他們對后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。
【責任編輯：張思嘉】