歷史性一刻！5月15日，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問一號(hào)探測(cè)器在火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)著陸，在火星上首次留下中國(guó)印跡，邁出了我國(guó)星際探測(cè)征程的重要一步。
后續(xù)，祝融號(hào)火星車——這輛以中國(guó)神話傳說中火神命名的小車，將依次開展對(duì)著陸點(diǎn)全局成像、自檢駛離著陸平臺(tái)并開展巡視探測(cè)。
天問一號(hào)探測(cè)器于2020年7月23日發(fā)射，在今年2月到達(dá)火星，成功被火星捕獲。經(jīng)過3個(gè)月的養(yǎng)精蓄銳，終于完成中國(guó)首次火星著陸。
近年來中國(guó)在空間技術(shù)領(lǐng)域捷報(bào)頻傳，從去年的北斗三號(hào)成功組網(wǎng)向全球提供北斗服務(wù)，到4月29日，中國(guó)空間站工程首個(gè)航天器天和核心艙成功發(fā)射。期待“祝融”號(hào)早日在火星上開展相關(guān)科學(xué)探測(cè)任務(wù)。
繞著火星等待了三個(gè)多月
火星，太陽系內(nèi)自然環(huán)境與地球最為接近的星球。幾十年來，它一直是人類深空探測(cè)最熱門的焦點(diǎn)，也是人類最有可能登陸的下一個(gè)地外天體。
2020年7月23日我國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器“天問一號(hào)”在海南文昌發(fā)射�！疤靻栆惶�(hào)”離開地球7天之后，NASA的毅力號(hào)也踏上了奔赴火星的旅程。
天問一號(hào)由著陸-巡視器(簡(jiǎn)稱“著巡器”)與環(huán)繞器組成，落火之后著巡器又分體為著陸器和巡視器兩部分，巡視器就是前段時(shí)間剛剛公布名稱的“祝融號(hào)”火星車。
今年2月10日，經(jīng)歷半年多的飛行，“天問一號(hào)”探測(cè)器完成“剎車”減速，開始它的環(huán)繞火星之旅。出發(fā)半年多，它已經(jīng)距離地球1.7億公里，而總飛行里程超過了4.5億公里。
這是國(guó)家航天局公布的天問一號(hào)拍攝的高清火星影像圖。新華社發(fā)（國(guó)家航天局供圖）
2月18日，NASA的“毅力號(hào)”抵達(dá)火星，當(dāng)天直接著陸。為什么“天問一號(hào)”要多等三個(gè)月呢？
其實(shí)，入軌后的“天問一號(hào)”并沒有閑著。它先是花了半個(gè)月時(shí)間多次調(diào)整軌道，讓自己觀察火星的距離更近一些，視角更好一些；然后是仔仔細(xì)細(xì)考察火星地形，拍攝高清照片，為火星車考察著陸區(qū)地形。
圖片來源：中國(guó)航天報(bào)
人類探索火星數(shù)十年，但獲取的火星表面高分辨率影像數(shù)據(jù)有限。在“毅力號(hào)”著陸前，NASA已經(jīng)利用其火星軌道飛行器，在著陸區(qū)拍攝高清照片。也就是說，“毅力號(hào)”是帶著高清地圖去火星的。
天問一號(hào)探測(cè)器火星捕獲過程影像（定向天線監(jiān)視相機(jī)畫面）
而“天問一號(hào)”選擇降落的烏托邦平原，至今人類所獲取的數(shù)據(jù)仍然有限。沒有高清照片，就只能自己拍攝。正所謂“磨刀不誤砍柴工”，“天問一號(hào)”等待的三個(gè)月非但不“墨跡”，而且還是必要的。
“天問一號(hào)”是中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)，也是個(gè)高度復(fù)雜的任務(wù)，將一次性實(shí)現(xiàn)火星環(huán)繞、著陸和巡視三大工程目標(biāo)，以及通過13臺(tái)科學(xué)儀器對(duì)火星進(jìn)行全方位科研，任務(wù)整體難度巨大。此前中國(guó)對(duì)火星的詳細(xì)了解有限，目標(biāo)著陸區(qū)域的最新地形地貌和氣象條件等也可能相對(duì)科研成果有一定出入，著陸器/巡視器組合體也必須依賴穩(wěn)定運(yùn)行的環(huán)繞器才能成功。因而，入軌火星后必須采取分步走的策略。
看了下面這個(gè)視頻，
你就明白天問一號(hào)是如何著陸火星的
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來源：中國(guó)航天報(bào)
5月15日凌晨1時(shí)許，天問一號(hào)探測(cè)器在停泊軌道實(shí)施降軌，機(jī)動(dòng)至火星進(jìn)入軌道。
4時(shí)許，著陸巡視器與環(huán)繞器分離。歷經(jīng)約3小時(shí)飛行后，進(jìn)入火星大氣，經(jīng)過約9分鐘的減速、懸停避障和緩沖，成功軟著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)。
從進(jìn)入火星大氣到著陸火星表面是整個(gè)火星著陸過程中最為驚險(xiǎn)的時(shí)刻。我國(guó)天問一號(hào)任務(wù)火星著陸分為氣動(dòng)減速、傘系減速、動(dòng)力減速、懸停避障與緩速下降四個(gè)階段，歷時(shí)“驚魂九分鐘”。
兩器分離約30分鐘后，環(huán)繞器進(jìn)行升軌，返回停泊軌道，為著陸巡視器的后續(xù)探測(cè)任務(wù)提供中繼通信，搭建起地球和火星之間的通信橋梁。
后續(xù)，“祝融號(hào)”火星車將依次對(duì)著陸點(diǎn)全局成像、自檢、駛離著陸平臺(tái)并開展巡視探測(cè)。
為什么選擇烏托邦平原？
“祝融號(hào)”選擇在烏托邦平原著陸，一方面是因?yàn)楣こ田L(fēng)險(xiǎn)低�；鹦悄媳卑肭虻牡匦蔚孛�、地質(zhì)構(gòu)造等差異巨大——火星南部為古老高地，坑多，60%的面積遍布隕石坑；而烏托邦平原所在的火星北部，是被火星熔巖填平的低矮平原，地形平緩，隕石坑較少，且地質(zhì)年齡較輕，地殼較薄。
另一方面，選擇烏托邦平原著陸是因?yàn)榭茖W(xué)價(jià)值高。長(zhǎng)期以來，人們最關(guān)注的是火星上是否存在生命。研究人員分析，烏托邦平原很可能是遠(yuǎn)古火星海洋的所在地，“祝融號(hào)”著陸的地點(diǎn)在古海洋和古陸地的交界處。
最新的科學(xué)探測(cè)發(fā)現(xiàn)，在火星烏托邦平原距離地面1-10米的淺表底層下方，存在大量地下水冰，儲(chǔ)水量相當(dāng)于地球上面積最大的淡水湖。想知道火星上到底有沒有生命，烏托邦平原是一個(gè)絕佳的探測(cè)點(diǎn)。
火星烏托邦平原（拉丁語：UtopiaPlanitia），又譯作烏托邦低原，為火星上最大的平原，直徑3200公里，中央為49.7°N118°E*（火星經(jīng)緯度），位于阿爾及爾平原的對(duì)跖點(diǎn)上�；鹦菫跬邪钇皆彩�1976年9月3日海盜2號(hào)在火星上的著陸與探索區(qū)域。
登陸火星究竟有多難？
我們生活在地球上，可以通過很多方式去監(jiān)測(cè)地球大氣的風(fēng)速、氣壓和密度，從而確保航天器再入大氣時(shí)的安全。然而，人類對(duì)于火星的大氣環(huán)境知之甚少，導(dǎo)致登陸火星充滿了未知的危險(xiǎn)，很多登陸火星的探測(cè)器都是殞命于此。
另外，登陸火星對(duì)于探測(cè)器的自主降落能力提出了極高的要求。這是因?yàn)榈厍蚝突鹦窍嗑噙b遠(yuǎn)，通信存在很大的延遲，地球上的控制中心不可能實(shí)時(shí)控制著火星上的探測(cè)器。
圖片來源：中國(guó)航天報(bào)
目前，火星正是遠(yuǎn)離地球的時(shí)候，地火的距離達(dá)到了3.18億公里。從地球上發(fā)射出的無線電信號(hào)以光速傳播，也要17.7分鐘的時(shí)間才能抵達(dá)火星。因此，只能全權(quán)交由探測(cè)器自主降落火星。
因此，登陸火星的難度極高。在天問一號(hào)之前，已經(jīng)有20個(gè)探測(cè)器嘗試登陸火星，其中只有10個(gè)成功登陸，成功率僅為50%。最早登陸火星的是蘇聯(lián)發(fā)射的火星3號(hào)，它于1971年首次成功登陸火星，但它登陸后只運(yùn)行了14秒。
美國(guó)的成功率最高，NASA先后10次嘗試登陸火星，9次取得成功，只有1999年發(fā)射的火星極地著陸者號(hào)在登陸火星時(shí)失聯(lián)。最早登陸火星的是1976年的海盜2號(hào)，它與天問一號(hào)一樣，也是登陸烏托邦平原。最近一次是在今年2月19日登陸火星的毅力號(hào)，它還帶了一架無人直升飛機(jī)——機(jī)智號(hào)，并在火星上實(shí)現(xiàn)首飛。
由此可見，我國(guó)一次就成功登陸火星有多么不容易。
“祝融號(hào)”有哪些絕招？
此前，中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)總設(shè)計(jì)師張榮橋曾對(duì)外公布“祝融號(hào)”火星車的配置細(xì)節(jié)：火星車質(zhì)量約240公斤，為6輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，攜帶6臺(tái)載荷，其太陽翼呈蝴蝶翼形。因此有人形象地將“祝融號(hào)”火星車比喻為“火星蝴蝶”。
火星環(huán)境是出了名的惡劣，要想完成使命，“祝融號(hào)”火星車必須足夠強(qiáng)大，努力“活下來”。中國(guó)曾數(shù)次造訪月球，積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。但月球與火星最大的不同，在于月表近乎真空，而火星有大氣層，這大大增加了探索火星的難度。
從以往火星探測(cè)器拍攝的圖片來看，火星的地貌似乎與地球上的沙漠戈壁無異。但事實(shí)上，火星上的風(fēng)速可達(dá)每秒180米，這幾乎是地球上特大臺(tái)風(fēng)風(fēng)速的三倍多。這如野獸般兇暴的烈風(fēng)會(huì)掀起大量的沙塵、石塊，形成特大沙暴。
在今年早些時(shí)候，“祝融號(hào)”火星車總設(shè)計(jì)師賈陽介紹，我國(guó)的火星車太陽能(000591,股吧)板采用表面工程技術(shù)除塵法，這個(gè)技術(shù)的關(guān)鍵是超疏基結(jié)構(gòu)，身邊的汽車防塵玻璃、防塵貼膜等都是這個(gè)原理。類似下雨時(shí)荷葉上的水珠，遇風(fēng)可以很容易滾落。這種材料可以讓“祝融號(hào)”的太陽能板不易沾染灰塵，還可以通過振動(dòng)抖掉灰塵。
此前，美國(guó)宇航局（NASA）的“機(jī)遇號(hào)”火星車正是因?yàn)橛錾匣鹦巧硥m暴，太陽能板蒙塵，最終與地球失聯(lián)。
火星表面還密布著石塊等障礙物，這就使得火星車的行駛需要更加“小心翼翼”，以免被障礙物卡住造成操作的遲滯。那如何才能火星車的每一步都走得更加穩(wěn)妥呢？設(shè)計(jì)師們也想出了應(yīng)對(duì)之策。在中國(guó)航天科技(000901,股吧)集團(tuán)五院的實(shí)驗(yàn)室中，有一臺(tái)與“祝融號(hào)”一模一樣的火星車。當(dāng)“祝融號(hào)”在火星上遇到復(fù)雜路況時(shí)，地球上的火星車將對(duì)火星路況進(jìn)行模擬行駛，確認(rèn)無誤后才會(huì)發(fā)出指令。
按照計(jì)劃，在緊張工作90個(gè)火星日后，“祝融號(hào)”火星車將結(jié)束巡視探測(cè)工作，天問一號(hào)環(huán)繞器也將進(jìn)行軌道調(diào)整，從而開展環(huán)繞科學(xué)探測(cè)。
A股有哪些“火星股”
據(jù)媒體此前報(bào)道，天奧電子(002935,股吧)是空天信息網(wǎng)絡(luò)授時(shí)產(chǎn)品龍頭，應(yīng)用場(chǎng)景包括星載、機(jī)載、彈載、車載、地面、艦載等。公司也在互動(dòng)易平臺(tái)中表示，公司有產(chǎn)品應(yīng)用于此天問一號(hào)項(xiàng)目。
中簡(jiǎn)科技率先實(shí)現(xiàn)了ZT7系列高性能碳纖維產(chǎn)品在國(guó)家航空航天關(guān)鍵裝備的穩(wěn)定批量應(yīng)用。
中國(guó)衛(wèi)通是中國(guó)航天科技集團(tuán)旗下企業(yè)，主營(yíng)業(yè)務(wù)為衛(wèi)星空間段運(yùn)營(yíng)及相關(guān)應(yīng)用服務(wù)。
鴻遠(yuǎn)電子是軍用MLCC核心供應(yīng)商，主要客戶包括航天科工、航天科技等集團(tuán)。
中科星圖是中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院投資的國(guó)有控股高新技術(shù)企業(yè)，是國(guó)內(nèi)數(shù)字地球行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)。
福光股份在互動(dòng)平臺(tái)上表示，光學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)品已應(yīng)用在火星探測(cè)器“天問一號(hào)”上。
部分上市公司也在互動(dòng)平臺(tái)上對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行了回應(yīng)。
軸研科技表示，在我國(guó)航天領(lǐng)域，公司軸承應(yīng)用較為普遍，天問一號(hào)中，若干部件使用了公司制造的軸承。
奧普光電表示，公司參與了部分部件的研制及裝調(diào)工作。
全信股份表示，公司扎根軍工領(lǐng)域近20年，已承擔(dān)了載人航天、北斗導(dǎo)航、運(yùn)載火箭、重點(diǎn)型號(hào)飛機(jī)、大型水面、水下戰(zhàn)斗艦艇等多項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)國(guó)防工程的光電傳輸線纜及組件、光電元器件、FC光纖總線交換系統(tǒng)、光電集成、測(cè)試和仿真產(chǎn)品的配套任務(wù)，公司持續(xù)加強(qiáng)重點(diǎn)科研項(xiàng)目研發(fā)，做好“探索一代、預(yù)研一代、科研一代、裝備一代”能力建設(shè)，積極應(yīng)對(duì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。
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編輯|盧祥勇?杜恒峰
校對(duì)|孫志成
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