“祝融号”在火星上的奇妙之旅

◎本刊综合

忙着上课、画画、搞科技制作、锻炼身体……你们是不是已经遗忘了在火星上辛勤工作的“祝融号”火星车？作为我国首辆火星巡视车，“祝融号”火星车出色地完成了既定任务，交出了一份满意的“答卷”。

截至8月30日，“祝融号”火星车在火星表面行驶达100天。在这100天里，“祝融号”火星车在着陆点以南方向累计行驶了1064米，搭载6台科学载荷，共获取约10 GB原始科学数据。

目前，“祝融号”火星车状态良好、能源充足，将继续向着陆点以南古海陆交界方向行驶，以获取更丰富的科学探测数据，不断开辟我国火星探索事业的新边疆。

那么，“祝融号”火星车是一辆什么样的火星车？它是如何应对火星环境，怎样进行探索的？接下来将面临怎样的考验……大家不如跟随小编来揭开有关“祝融号”火星车的“谜团”，了解它在火星上的奇妙旅行吧！

可可爱爱的火星车

火星是太阳系中的神秘行星，人类对它着迷。各大航天强国将航天探索的目标锁定这颗火红的星球，中国也派出了实力与“颜值”并存的探火先锋——“祝融号”火星车。

知识卡片

啥是火星车

火星车是在火星登陆并用于火星探测的可移动探测器，是人类发射到火星表面并进行巡视探测的一种“特殊车辆”。

名字有来头

经过全球征名、专家评审、网络投票等层层遴选，我国首辆火星车最终被命名为“祝融”，英文名为“Zhu Rong”。哈哈，这是你投票的名字吗？

祝融在中国传统文化中被尊为火神，象征我们的祖先用火照耀大地，带来光明。我国首辆火星车被命名为“祝融”，寓意点燃我国星际探测的火种，指引人类对浩瀚星空、宇宙未知的接续探索和自我超越。

相 关链 接

中国航天起名有多浪漫

1.中国载人飞船“神舟”

“神舟”意为“神奇的天河之舟”，也是“神州”的谐音，象征飞船研制是各行各业大协作的产物。同时“神舟”有神气、神采飞扬之意，承载着中华民族的飞天梦。

2.中国探月工程“嫦娥”

“嫦娥”是中国古代神话人物，“嫦娥奔月”是一个在中国流传的古老神话故事，象征着中华民族对月亮的向往。

3.月球车“玉兔”

玉兔是中国古代神话传说中在月宫负责捣药的仙兔。玉兔善良、纯洁、敏捷的形象与月球车的构造、使命形似又神似。

4.中国北斗卫星导航系统

“北斗”本义是北方夜空中接近北极点的一个星组，在中国传统文化中寓意光明和方向。

5.暗物质粒子探测卫星“悟空”

“悟空”取意“领悟、探索太空”，另一方面，卫星的探测器正如孙悟空的火眼金睛，可以在太空中识别暗物质的踪影。

不胖，就万个饺子的质量

“祝融号”火星车长3.3米，宽3.2米，高1.85米，重240千克！科学家们说它是火星车中瘦的呢。

大家是不是对质量值没啥概念？那打个不是很恰当的比方，我们过春节时吃的饺子一个大约20克，“祝融号”火星车的质量大约相当于12 000个饺子的质量！

眼睛大轮子多，萌萌的

“祝融号”火星车采用经典的外星探测车造型，看起来如同一只张开翅膀的大甲虫，有着“大眼睛”“长脖子”“大翅膀”“翘尾巴（雷达）”和小轮子。

“祝融号”火星车的“大眼睛”是双目摄像头。就像咱们的手机背面和“额头”都有摄像头，拍照、视频聊天都离不开它们，“祝融号”火星车也有两只“眼睛”，它们左顾右盼，可以看到火星的样子。“祝融号”火星车给地球发送了不少照片哦。

“祝融号”火星车的“肚子”底下左右各有3个小轮子，看起来就像柯基的小短腿。你可别小看它们，它们能独立驱动，在特殊情况下可以让“祝融号”火星车实现“蠕动”、“蟹行”和“踮脚”等复杂机械操作。在这次探火任务中，“祝融号”火星车用这6个小轮子在火星上跋涉，1小时可以跑200米远。

“腿”短、速度不快，但“祝融号”火星车走出的每一步都是中国人探火的进步！

借助“翅膀”，不怕“饿肚子”

咱们在家吃热腾腾的饭菜，“祝融号”火星车在火星上也不怕“饿肚子”！它那像蝴蝶一样可打开的“翅膀”是4块太阳能电池板，这4块可折叠的菱形板可以把太阳光变成能量，给“祝融号”火星车提供不断前进的动力。

神奇的是，“祝融号”火星车的太阳能电池板的表面有一层微结构膜。不要小瞧这层膜，它表面的微观结构与莲叶表面的结构类似，能够令火星的沙尘与太阳能电池板表面之间存在一层空气，这层空气恰恰可以极大减小火星尘埃与太阳能电池板表面的摩擦，大大减小火星沙尘附着的可能性。古有莲叶“出淤泥而不染”，今有祝融“濯沙尘而不沾”。

告诉你们，打开太阳能电池板时，可是要讲究顺序的。

通信信号时常变化

火星与地球的距离变化很大。地球与火星同时围绕太阳公转，两者之间的距离会在约0.5天文单位和约2.5天文单位之间波动。因此，“祝融号”火星车在与地球进行通信时，信号衰减总是会随着地-火之间距离的周期变化而变化。

火星车上的中国元素

“祝融号”火星车在火星上行走，顺便将中国文化带去了火星。

中字花纹有科学

“祝融号”火星车在火星表面留下了“中”字车辙花纹。这个巧妙设计其实是为了测量火星车的行驶滑移率。

在行驶过程中，滑移率的大小直接关系到“祝融号”火星车当前是否安全。为了便于分析车轮是否在打滑，设计师在两个后轮上分别刻上了一个“中”字，车轮转一圈对应约1米。通过分析车辙照片，测量两个“中”字之间的实际行驶距离，可以判断“祝融号”火星车是否行驶安全：是行驶在坚硬的、滑移率比较小的硬地面上，还是行驶在松软的、容易发生沉陷的沙地上。

其他“小心思”

在收拢状态下，“祝融号”火星车看起来下方上圆，方代表大地，圆代表天空，寓意“达地通天”，契合有效载荷的任务使命。舱体呈长方形，顶板呈近八边形，是中国人“四平八稳”美好祈愿的体现。

在展开状态下，“祝融号”火星车如同蝴蝶。这种设计源于对中国风筝的借鉴，毕竟风筝被誉为最早的飞行器。

最费心思的，还要属桅杆上的火星车车标。

图2 火星车车标

在保障桅杆顶端设备安全的同时，设计师们请工人师傅们制作了九叠篆的“火”字图案，安装在“祝融号”火星车上。这就是“祝融号”火星车的车标。

六大“宝贝”助力火星探测

来火星一趟不容易，为了好好利用这次机会，“祝融号”火星车将“宝贝”们——6台科学仪器装在“肚子”里。这些“宝贝”帮助它探测火星，完成一系列复杂的科学任务。

导航地形相机

导航地形相机被装在“祝融号”火星车的桅杆顶端，是“祝融号”火星车的“双眼”，可以拍摄立体影像，帮助“祝融号”火星车导航和探测沿途的地形地貌。

多光谱相机

图3 多光谱相机

多光谱相机在两台导航地形相机之间，共有9个成像谱段，可以直视太阳成像，主要采集着陆点周围岩石和土壤的红外光谱信息，进行地形地貌的空间分析，拍摄火星白天和夜晚的相关图像。

火星表面成分探测仪

图4 火星表面成分探测仪

火星表面成分探测仪由激光诱导击穿光谱仪、短波红外光谱显微成像仪和微成像相机构成。这3种仪器分别负责元素组成分析识别、矿物和火星表面岩石成分分析以及获得目标的高空间分辨率图像。

火星表面磁场探测器

火星表面磁场探测器与天问一号环绕器携带的磁强针相互配合，共同探测火星表面的磁场变化，帮助我们了解太阳风与火星高层大气或电离层的相互作用。

次表层探测雷达

次表层探测雷达主要探测火星地下物质（包括水、冰、各种矿物）的大小、结构及各种特征，具有两个波段——可穿透10米~100米深度的低频波段（15~95 MHz）和可穿透3米~10米深度的高频波段（0.45~2.15 GHz）。

火星气象测量仪

火星气象测量仪用于测量火星表面温度、湿度、气压和风速等，为我们了解火星的气象状况、追溯火星的气候变化历史积累数据。

“行动派”的旅行记

2021年5月15日上午7时18分，天问一号着陆巡视器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆，“祝融号”火星车正式开启火星之旅。

到达火星表面、行驶突破500米、穿越复杂地形地带、行驶突破1000米、完成既定巡视探测任务……“祝融号”火星车在火星上经历了什么呢？

大事件

5月17日，“祝融号”火星车首次通过环绕器传回遥测数据。

5月19日，“祝融号”火星车传回火星照片。

图5 由导航地形相机拍摄，镜头指向“祝融号”火星车尾部。图中可见“祝融号”火星车太阳翼，天线展开正常，火星表面纹理清晰，地貌信息丰富（图/国家航天局）

5月22日，“祝融号”火星车安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。

火星与地球有“时差”，火星的一昼夜约为24小时37分钟，所以“祝融号”火星车在火星上的一天比我们在地球上的一天要长一点。

图6 “祝融号”火星车驶达火星表面后，由导航地形相机拍摄的第一幅地形地貌影像图（图/国家航天局）

图7 2021年 7月12日，“祝融号”火星车近距离拍摄了背罩及降落伞。此处距离着陆点约 350米（图/国家航天局）

7月12日，“祝融号”火星车路过降落伞与背罩组合体附近，利用导航地形相机对组合体进行成像，清晰地展示了降落伞全貌和经气动烧蚀后的完整背罩结构。

7月17日，“祝融号”火星车行驶突破500米。

截 至7月30日，“祝融号”火星车在火星表面工作75个火星日，并到达石块、撞击坑、沙丘分布密集的复杂地形地带。

8月6日，“祝融号”火星车在火星表面累计行驶里程突破800米，正穿越复杂地形地带。

8月15日，“祝融号”火星车在火星表面运行90个火星日（约92个地球日），累计行驶889米，所有科学载荷开机探测，共获取约10 GB原始数据。“祝融号”火星车圆满完成既定巡视探测任务。

8月23日，我 国 首 次火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星满100天，“祝融号”火星车行驶里程突破1000米。

8月30日，“祝融号”火星车驶上火星表面满100天。截至这一天，“祝融号”火星车在着陆点以南方向累计行驶1064米。目前，它状态良好、能源充足。

“祝融号”火星车有话说：

我到火星后才发现，火星上的天气并不总是那么糟糕。或许是天公作美，我还没有遇到过可怕的火星沙尘暴。但因为离太阳太远，能接收到的太阳能只有在地球上的40%，加之稀薄的火星大气缺少地球大气“被子”般的保温作用，着陆区白天的气温只有零下20摄氏度到零下10摄氏度。不过好在风不大，着陆区的风速为每秒2米~每秒8米，是地球上再舒适不过的微风。对于我这个户外工作者来说已经足够幸运。

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“祝融号”火星车为何不能日行千里

虽然“祝融号”火星车的最大时速可达200米，但在实际工作中，行驶速度还需放缓。

首先，火星地形复杂，遍布石块和陨石坑，“祝融号”火星车携带大量精密仪器，速度太快会影响仪器的使用。

其次，到达火星表面的太阳辐射远弱于到达地球表面的太阳辐射，为了确保能够拥有足够的能量维系正常运作，“祝融号”火星车在行进过程中，车体速度不能太快。

再次，火星与地球之间的通信延迟可达20多分钟，这使得一些突发情况的信息无法及时传回地面，“祝融号”火星车必须先自主处理，较快的行进速度不利于它对紧急情况进行处理。

我耐得住寂寞，吃得了苦，很勤奋。只要不是太冷，并且电量足够，我基本上都在工作——要么停在原地进行科学探测，要么一边移动一边进行科学探测。

收获满满

“祝融号”火星车按照“七日一周期，一日一规划，每日有探测”的高效工作模式紧锣密鼓地开展巡视探测活动。

到目前为止，它随身携带的6台科学仪器已经获得了超过10 GB的数据，再加上天问一号环绕器搜集的数据，已经积累了超过420 GB的数据。就像手机中占用内存空间最大的是相册一样，数据中大部分是图像和视频。

好在“网速”还可以，天问一号环绕器在“祝融号”火星车上方兢兢业业地进行中继通信，虽然1 M/S的下传速度比不上5G的速度，20多分钟的时延也有点长，但上网“冲浪”、发个朋友圈已经足够。你们都看到了“祝融号”火星车发的图片了吧？

继续服役

“祝融号”火星车的设计寿命是90天，理论上来讲，工作时间已过，而且已圆满完成既定任务。或许是它的表现太好，加上火星的天气格外给力，它的退休时间要无限延后了。

接下来，“祝融号”火星车将继续保持高效探测模式，向着陆点以南、海拔高度不断抬升的古海陆交界方向行驶，以沿途的石块、沙丘、撞击坑、沟槽、疑似泥火山等为目标，开展巡视探测。

值得一提的是，“祝融号”火星车在9月中旬至10月下旬休了个“长假”，因为日凌的影响。

9月份，火星、地球运行至太阳两侧，三者近乎处于一条直线——火星彻底躲在太阳身后，对地球避而不见。这时，受夹在中间的太阳的电磁辐射干扰，“祝融号”火星车和地球之间所有的通信中断，它不得不暂停一切科学工作，仅维持运转，定时查体，自动排障，正大光明地“休假”。

图8 “祝融号”火星车自拍照（图/国家航天局）

日凌结束后，“祝融号”火星车继续工作，进行计划外可能的拓展探索和极限测试，为以后的深空探测积累经验。而“祝融号”火星车的小伙伴——天问一号环绕器也转入遥感使命轨道，在继续承担中继通信的同时，对火星全球进行遥感探测。