祝融號火星車著陸10大問題詳解 火星上首次留下中國印跡
問題六:祝融號怎么運動?
會動,是火星車的核心功能。
但火星上并不是一片“坦途”,隨機出現(xiàn)的尖銳砂石會輕易破壞火星車的動力系統(tǒng),且這些傷害會逐漸累積,對火星車造成巨大威脅。例如“勇氣號”火星車2009年陷入沙坑,導致輪子出現(xiàn)故障,無法轉動,一直被困到任務結束。目前正在運轉的“好奇號”火星車,可能導致任務終止的最大風險之一就是逐漸殘破的輪子。
祝融號的機身被設計成了可升降的主動懸架結構,能夠自由轉向,六個輪子均獨立驅動,多輪懸空的條件下依然能自由移動。在極端地形中,祝融號還能重新設計輪子驅動方案以實現(xiàn)“蠕動”、“蟹行”和“踮腳”等復雜機械操作,成為一輛不折不扣的“火星六驅越野車”,以提高駕駛安全性,可以說這將成為祝融號在火星馳騁的 “風火輪”。
不過,祝融號的核心使命是科研,任何機動性能都不如“行車交規(guī)”重要。首先,嚴格限速,節(jié)約寶貴的太陽能。這個240千克的大家伙實際速度僅為厘米/秒級別,連烏龜都跑不過;其次,謹小慎微,“走一步,歇兩步”,經(jīng)常停下來利用地形相機和避障相機等詳細“眼觀八方” ,確認安全再出發(fā);再次,聚精會神。要么認真行駛,要么停車讓科學儀器開啟工作,聚精會神,絕不“邊走邊玩”;最后,真的發(fā)生緊急情況陷入困境后,航天人也會在地球實驗室利用火星車的“雙胞胎”備份還原真實火星駕駛場景,設計多種解決方案,幫助它脫困。
不存在絕對安全的車,只存在絕對安全的交規(guī)。“行車不規(guī)范,親人兩行淚”,即使在火星,祝融號也牢記交規(guī)。
問題七:祝融號怎么與地球通信?
地火距離對于通信是個巨大的挑戰(zhàn),信號衰減情況隨著距離增加迅速提升。一方面,在地球上需要建立巨大的深空通信天線網(wǎng),以盡可能捕捉來自天問一號的微弱信號;另一方面,天問一號的環(huán)繞器也要攜帶直徑達2.5米的高增益定向天線,盡力提高通信能力,與地球保持穩(wěn)定聯(lián)系。
然而,祝融號是不可能像環(huán)繞器一樣攜帶巨大的天線并提供足夠能量供應的。同時,它還攜帶了6大核心科學儀器和工程相機等輔助系統(tǒng),數(shù)據(jù)量巨大,對通信資源要求很高。祝融號還時刻跟隨火星自轉,與地球溝通極為困難。
因此,祝融號通過環(huán)繞器實現(xiàn)信號中繼。在正常運轉時將所有寶貴數(shù)據(jù)儲存起來,環(huán)繞器飛臨祝融號上空時,祝融號將信號上傳并接收新指令,全程由環(huán)繞器直連地球。