人类对最远4亿公里级的火星实施过14次登陆任务,但迄今为止仅有美国一家完全掌握了火星登陆与巡视技术。苏联国力最鼎盛时期曾经发射火星6号登陆器,虽然成功着陆于火星表面,最却因为芯片损毁导致任务失败,由此可见火星6号就是苏联火星探测实力的最高上限。
勇气号火星车着陆效果图
登陆火星很难,在火星表面进行巡视探测就更难,截至目前人类成功部署于火星表面的4辆火星车全部出自美国。
长征五号遥四YF-77氢氧发动机校准试车
本月19日下午,在航天科技集团六院长征五号遥四火箭顺利完成YF-77大推力氢氧发动机校准试车,这标志着该枚火箭完成了出厂前所有动力试车工作,它将于今年7月23日至8月5日期间择机实施我国首次火星探测发射任务,发射载荷目前定名为“火星一号”。
火星一号飞船
火星一号飞船将一举创造两大历史纪录,首先是全球首家第一次独立火星任务就一步实现“绕、落、巡”三大任务目标,再就是总计5吨左右的飞船重量将是人类一次向火星投送的最大载荷,展示了长征五号运载火箭强大的深空轨道投送能力,与之相比印度在NASA深空测控网支持下发射的火星卫星就显得格外渺小。
上述两大纪录完成后中国航天将一举超越苏联最鼎盛时期的探火技术实力,更是一举追平美国近半个世纪的探火历程,然而我们的雄心显然不止于此。
火星一号进入器包裹着火星车与着陆机构
近日,中国空间技术研究院在最新发布的拜贺新年视频中首次以实物形式展示了我国第一辆国产火星车,这辆火星车主要用于在模拟火星表面的行进机构测试,所以并没有配置太阳能电池翼,但仅从底盘骨架也能感受到国产火星车的加速度发展态势。
国产火星车首次以实物形式亮相
完整配置的国产火星车有四片太阳能电池翼,完全展开后犹如一只张开翅膀的蝴蝶,该车全重240公斤,比玉兔二号月球车重了105公斤,采用主动悬架技术,能够根据火星表面行驶工况自动调整悬架刚度和阻尼,从而使火星车能主动控制车身姿态,这项技术是美国所有已部署和将要部署的火星车全都没有的先进配置,他们的火星车全部采用被动悬架。
国产火星车太阳能电池翼展开效果图
为适应复杂的火星表面路况,国产火星车行进方式更加多样化,在拥有美国系列火星车具备的直线行驶、原地转向、行进间转向三种模式基础上,我国又创新研发了蟹行与蠕动行进方式,所谓蟹行顾名思义就是国产火星车可以像螃蟹一样横着走,蠕动功能可以更加灵活自如地适应崎岖路况,这两大功能也是美国所有已经部署和即将部署的火星车所没有的功能。
虽然是我国第一辆火星车,但其性能配置却丝毫不落后,例如最大行驶速度可达200米/时,越障高度30厘米,导航速度40米/时,三项核心指标全面超越了美国勇气号与机遇号,与体格更大的好奇号火星车旗鼓相当。
完整配置的国产火星车
同时国产火星车太阳能电池翼还可以调整翻动角度,如此一来就能以最佳射入角迎接太阳光照,更易于度过火星冬季。
国产火星车就性能而言已经全面超越美国于21世纪发射的勇气号与机遇号火星车,作为我国第一辆火星车与美国第一辆火星车相比才更符合在追赶视角下的逻辑,但那样一来会显得我们在“开挂”……
美国发射的第一辆火星车旅居者号
美国第一辆成功部署于火星表面的火星车是1996年11月16日发射的旅居者号火星车,其重量仅有10公斤,相当于我国第一辆火星车的1/24,从外观上看更像是一辆玩具遥控赛车,其各项技术指标则远远落后于我国第一辆国产火星车。
我国首次自主火星探测任务是由表及里的全面赶超,国产火星车不仅仅是为了刷出一步实现绕落巡火星战绩,而是实实在在地带着任务去全面探测火星。
国产火星车驶离着陆器效果图
国产火星车将携带导航地形相机、次表层探测雷达、火星表面成分探测仪、多光谱相机、火星表面磁场探测仪、火星气象测量仪总计6大科学载荷,用于深入研究巡视区地形地貌、土壤结构、水冰资源、表面元素、大气物理特征等多个科学探测课题,可以说国产火星车为我国首次自主火星探测任务一举追平美国近半个世纪探火历程添上了最强注脚。
进入21世纪以来我国在诸多领域总能有技压群雄的表现,许多国家也在感慨为什么中国能行而我却不行,当印度、韩国等新兴航天国家瞄准一些所谓高大上的航天项目之际,中国航天则在全面而系统地推进全套技术研发。
今年长征五号还将发射嫦娥5号月球采样飞船
深空领域当多数国家向往着高大上的火星之际,我国嫦娥探月工程连续发射了嫦娥一号、二号、三号、四号、五号T1试验器共计五艘月球探测飞船,同时成功部署了两辆月球车,目前玉兔二号也已经成为人类迄今为止运行时间最长的月球车,现正在执行第十四月昼工作。
嫦娥四号机器视觉智能避障系统
我国火星一号飞船之所以能够实现加速度赶超,嫦娥探月工程技术积累功不可没,月球极低温极高温两种极端温度环境要比火星恶劣得多。比如,火星一号着陆机构使用的高效吸能合金与嫦娥三号、四号着陆器使用的就是同款材料,还有基于机器视觉的着陆避障系统更是嫦娥三号、四号的技术结晶。
胸怀星辰大海梦想努力前行的中国航天人
所以说没有谁可以随随便便成功,付出与收获都是成正比,胸怀星辰大海的理想与脚踏实地的发展是征战宇宙不可或缺的两大要素,而我们全都具备。
火星
神舟2号
月球