从“玉兔”到“祝融”：中国航天迈向星辰大海的见证者

毛新愿

2021年6月11日，国家航天局在北京举行天问一号探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由祝融号火星车拍摄的着陆点全景、火星地形地貌、“中国印迹”和“着巡合影”等影像图，这标志着我国首次火星探测任务取得圆满成功。

自从二十世纪五十年代人类开启航天时代以来，我们对世界的认知不断地发生着变化。无论是地球上的天气预报、通信服务、导航定位等与生活息息相关的科技，还是离开地球后的载人航天、月球登陆、深空探测等与星辰大海梦想相关的探索，航天技术正在逐渐改写人类的历史进程，航天科技无愧为人类进入文明社会以来的最高成就之一。

中国航天作为后起之秀，经过几十年的厉兵秣马，在进入二十一世纪后开始一鸣惊人，展现出让世界不可小觑的力量，最重要的标志就是嫦娥探月、天问一号火星探测等科学类深空探测任務的突飞猛进，所有相关探测任务全部成功。从月球到火星，每一步都是巨大的跨越。

2007年10月，嫦娥一号掀开嫦娥探月工程大幕;2010年10月，嫦娥二号发射，进一步对月球全面研究，飞到了距离地球150万千米的日地拉格朗日二点，再近距离飞掠图塔蒂斯小行星;2013年12月，嫦娥三号和玉兔一号着陆月球，代表人类时隔37年再次访问月球表面;2018年5月到2019年1月，借助鹊桥号通信中继卫星，嫦娥四号和玉兔二号实现人类探测器首次在月球背面软着陆，并一直工作至今;2020年11月到12月，由轨道器、返回器、着陆器和上升器四大部分构成的嫦娥五号，经过一系列复杂操作，成功将1731克月球样本土壤带回地球，这是人类时隔44年再次带回月球样本！

中国的“天问”系列行星探测计划，则是中国航天人解答两千多年前屈原在长诗《天问》中发出的 “九天之际，安放安属？”和“日月安属，列星安陈？”两个旷世之问的实际行动，第一站就是火星。基于嫦娥探月工程的积累，天问一号在一次任务中同时挑战“环绕”“着陆”“巡视”三大工程目标，实现对火星从天到地的立体观测。目前，天问一号环绕器在火星上空忙碌运行，祝融号火星车已经在火星表面开始正常工作，科学研究数据正在陆续传回。地球到火星虽有5500万到4亿千米远，但是被天问一号变成了“地火零距离”！

在地外天体探测方面，人类主要有四大类任务：惊鸿一瞥的“飞掠”，登高望远的“环绕”，观天测地的“着陆”和自由移动的“巡视”。其中“飞掠”类任务不会入轨环绕，是兼职任务或早期技术不成功时的无奈之举;“环绕”类任务能从整体上长期观测天体，但毕竟飞在高空无法“近距离接触”;“着陆”类任务往往只能定点，无法移动，限制了进一步进行科学研究。

而“巡视”类任务，是人类地外天体探测的最高成就所在。一方面，它本身可以自由移动，携带多种科学仪器到多地探测多个有价值的研究目标，大大丰富了科学产出价值;另一方面，它背后的成功，往往需要“环绕”类任务进行前期铺垫，选择目标着陆区域、服务于信号中继转发等，也需要“着陆”类任务积累的技术完成至关重要的着陆过程。因此，任何一个巡视器的成功运转，背后都是一整套工程技术和科学技术的成熟体系。

嫦娥三号和玉兔号的两器互拍 国家航天局

玉兔号和玉兔二号是月球巡视器，是嫦娥探月工程的“精华”，它们分别位于月球的正面和背面。月球被地球潮汐锁定，自转一周的时间与围绕地球公转一周的时间相同，约为28天，这也导致了月球上白天和黑夜的时间比较漫长。月球几乎没有大气，白天和黑夜的温差巨大，在100摄氏度到零下200摄氏度之间变化。白天，三结砷化镓太阳能电池板收集能量，让“玉兔”们全力工作，但在月球“正午”时停下休息;夜晚时，“玉兔”们则需要进入休眠状态等待唤醒，熬过漫漫长夜，还需要使用放射性同位素钚-238“核电池”释放的热量进行保温并尝试发电。

玉兔二号还是个国际化的“小兔子”。在嫦娥四号和玉兔二号的几个核心设备中，低射频电探测仪是与荷兰合作的，月表中子与辐射剂量探测仪是与德国合作的，中性原子探测仪是与瑞典合作的。直到2021年6月，玉兔二号依然在月球背面正常工作，作为唯一触碰过月球背面的巡视器，它为人类带来了大量有关月球的科研课题和科学产出。

在“玉兔”们的基础上，祝融号更是中国巡视器技术极致的体现。火星的环境比月球的还要严苛，它距离太阳更远，太阳能密度只有地月系附近的40%左右;火星上地形地貌也更加复杂，会对运动系统造成较大的威胁;火星上还会时常发生全球性的沙尘暴，不仅影响太阳能的获取，还可能对科研仪器造成较大威胁。

祝融号的外观结构 人民画报

为此，祝融号进行了全方面升级。它使用4片巨大的蝴蝶形太阳能电池阵列确保太阳能收集效率，电池阵列使用了防尘涂层技术，应对火星“极端天气”。在夜晚时，纳米级气凝胶和正十一烷集热窗等温控技术为科研仪器保驾护航。它的机身使用可升降主动悬架结构，6个轮子均独立驱动，可自由转向，多轮悬空时依然可以自由移动。通过“蠕动”“蟹行”和“踮脚”等复杂机械操作，这辆“火星六驱越野车”也可以在恶劣地形上纵横驰骋。

作为我国首次火星探测任务的焦点，祝融号也携带了6台科学仪器。导航地形相机，可拍摄火星高清广角大图，这是广大航天爱好者最期待的“美图”来源;多光谱相机，可获得岩石土壤光谱数据，助力全球科学家研究火星演化过程;表面成分探测仪，实实在在的“黑科技”，激光诱导击穿光谱仪能在数米外用激光将岩石烧蚀成等离子体，然后利用短波红外光谱显微成像仪远程分析;此外，还有次表层探测雷达“刺穿”地面，探测火星土壤和浅层地下的结构;表面磁场探测仪，探索火星支离破碎的偶极磁场的秘密;气象测量仪，则能了解火星表面的“风云变幻”。

随着中国航天不断取得各种突破性成就，民众的热情正在快速提升，中国航天人也通过创意设计将更多的中国文化元素融入航天任务中，不断为大家奉上一场场文化盛宴，让民众分享中国航天带来的成就感。

从命名方面，“鹊桥”“嫦娥”“玉兔”“天问”“祝融”等都选择了中国几千年历史传说中关于宇宙、月球和太空想象出来的浪漫名字。例如祝融号的命名，经过了全球征名、专家评审、网络投票等层层遴选，最终选择了这个中国“火神”去触碰火星。这不仅是中国文化长时间沉淀的结果，也是新时代中国人文化自信的见证。这种例子在中国航天比比皆是，“天宫”“神舟”“天舟”“墨子”“悟空”“慧眼”“张衡”“风云”“北斗”，这些都成为中国航天器的名字，浪漫无比。

祝融号火星车上的“火”、车辙上的“中”和着陆平台上的冬奥会吉祥物图片 国家航天局

在具体工程实践中，在满足工程应用需求后，航天人也通过精妙的设计满足民众的热情。例如2021年6月11日，国家航天局正式公布了祝融号着陆火星后与着陆平台的高清合影大图，这种合影方式也开创了人类地外天体着陆任务的先河，完成这个创意动作的是独立的分离相机：祝融号先把它放到约10米远后，再返回着陆平台附近，一起对着自拍相机完成合影，这个创意让人眼前一亮。

此外，祝融号的轮子上也刻了“中”字，它的每一圈运动，都会在火星上印下中国的痕迹。在它的“眉头正中心”位置，是一个“火”字，来自南宋官印“桓术火仓之印”。在着陆平台的国旗旁边，还带有北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”和北京冬残奥会吉祥物“雪容融”的图像。每一点设计，都是一种独特的浪漫！

在社交平台上，“玉兔”和“祝融”也体现了中国航天科普的巨大进步。让它们吸粉无数的原因，不仅在于它们是各种官方信息的推介平台，让大众第一时间获取最新消息，还在于它们有时幽默风趣、有时可爱“呆萌”的语言带来的亲近感。从“玉兔”到“祝融”，拟人化的科普互动瞬间拉近了与普通大众、特别是年轻用户的距离，让原本高精尖的天文探索引发共鸣，也为科普“出圈”拓展了用户基础，打开了想象空间。对所有网友来说，“玉兔”“祝融”等探测器的每一条微博，都是国家太空探索事业取得突破的珍贵记载，值得共同见证！