【材料一】2021 年5月15日,“天问一号”探测器圆满着陆火星。“天问一号”探测器主要由环绕器和着陆巡视器(含“祝融号”火星车)两部分组成。前期,环绕器是搭载“祝融号”火星车的星际专车。在将“祝触号”火星车安全送达火星后,环绕器上升至中继轨道,此后数月它将变身为通信器,建立起“祝触号”火星车与地球之间的中继通信。“祝融号”火星车在着陆初期阶段,它与地面的通信通过环绕器采用UHF频段+X频段两种中继通信方式进行。X频段深空应答机负责环绕器与地面的通信,UHF频段收发信机负责“祝融号”火星车与环绕器之间通信,再加上2.5米口径的大天线,共同构成一个立体通信网。
【材料二】“祝融号”火星车长啥样?“祝融号”火星车从外貌上看,就像一只美丽的“蓝色闪蝶”,重240公斤,长33米,宽3.2米,高1.85米,携带6台科学载荷,可以全方位了解火星,并且回传珍贵的数据和照片。它由结构与机构、移动、天线、热控、供配电等10个分系统组成;具有四大主要功能:一是能够承受整个任务过程中的力学、热、辐射等空间环境:二是落火后与进入舱配合完成释放、分离任务;三是在火星白时完成火星表面感知、探测、移动等工作,在火星夜间进入待机状态;四是能够适应火星表面环境,具有自主休眠和唤醒能力。按任务要求,火星车拥有90个火星日(一个火星日约为一个地球日)的设计寿命。
【材料三】“祝融号”火星车如何在火星“荒野求生”?火星表面气压大约是地球大气的1%,火星表面白天最高温度大约27摄氏度,晚上最低温度大约零下130摄氏度;为了应对火星表面的低气压以及昼夜温差,研制团队为火星车配置了两套集热器,并采用了纳米气凝胶保温。火星大气表层光照强度大约是月球表层的三分之一,火星大气吸收太阳蓝绿光,容易造成光谱红偏,而且火星沙尘沉积也会影响太阳电池发电;为此,研制团队专门针对光照、沙尘等情况,设计了蝶形四展太阳翼,配置了特殊的电池等。火星上的风速可达每秒180米,这几乎是地球上特大台风风速的三倍还多,狂风会掀起大量的沙尘、石块,形成特大沙暴,让火星车的眼睛蒙尘、翅膀不再灵活;为了应对这些状况,研制团队使用了一种新材料,这种材料不易沾上灰尘,即使沾上也可以通过振动将其抖落。火星表面岩石密度大约是月球表面的2倍,其土壤的物理、力学特性虽然与月壤类似,但存在表层土壤坚硬、里层土壤松软的情况;研制团队对此采用了主动悬架设计,让火星车可以实现抬轮和蠕动,便于车轮下陷后脱困。