“一只美丽的蓝色闪蝶”——揭秘中国首辆火星车祝融号

　　一分钟速览祝融号火星车驶上火星表面。视频来源：航天科技集团五院

　　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”。5月22日，祝融号火星车，已安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。

　　祝融号火星车，看上去像一只美丽的蓝色闪蝶，四只翅膀是用于能源供给的太阳能电池板。祝融号火星车，配备了先进的主动悬架，具有蠕动、抬轮、车体升降等多种运动模式。

　　航天科技集团五院火星车，总体主任设计师陈百超介绍，配备主动悬架的火星车，不再担心车轮下陷，甚至发生单个车轮故障也不会丧失移动能力。祝融号，自主移动能力也非常杰出，相对传统巡视器，最大自主导航速度和自主移动距离均有大幅度提升。

　　祝融号火星车，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；二是落火后火星车与进入舱配合完成释放、分离任务；三是在火昼时完成火面感知、探测、移动等工作，在火夜时进入待机状态；四是能够适应火面环境，具有自主休眠唤醒能力。火星车还配置了导航地形相机、多光谱相机等6种科学载荷，可以进行科学探测。按任务要求，拥有90个火星日的设计寿命。

模拟图像 来源：国家航天局

　　航天科技集团五院火星探测器副总师贾阳，介绍，为了确保火星探测一次任务完成环绕、着陆和巡视的工程目标，研制团队针对火星独有的光照、沙尘、大气、温度、土壤等特点，量身打造了祝融号火星车。

　　众所周知，火星距离地球最远长达数亿公里，所以我们无法对火星车进行实时测控，祝融号火星车，基本以自主工作为主，按照火星日进行工作规划，进行长距离自主移动，并以中继通信作为主要遥控、遥测、数传手段。火星沙尘沉积将影响太阳电池阵发电，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。

　　为了应对火星表面的沙尘暴天气，火星车可根据沙尘天气的轻重程度自主转入到最小工作模式、休眠模式或唤醒模式。火星表面气压大约是地球大气的1%，为应对火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，并采用纳米气凝胶保温。

　　火星表面岩石分布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，但存在侵蚀而导致的表层土壤坚硬、里层土壤松软的情况。对此，研制团队精心采用了主动悬架设计并开展了内场下陷脱困试验，通过主动悬架构型的变化，祝融号火星车，可以实现抬轮和蠕动，便于车轮下陷后脱困。

　　此外，火星表面弱光照、低温、地火通信严重受限、地面通过性差以及不可预估的沙尘天气是阻碍火星车，生存及完成巡视探测的主要困难，为闯过这些难关，研制人员开展了自主及故障容限设计，确保了火星车能够有效应对严酷的环境和任务约束。