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中國(guó)航天 揭秘天問(wèn)一號(hào)四項(xiàng)黑科技，美國(guó)為何多次索要軌道數(shù)據(jù)？

中國(guó)航天 揭秘天問(wèn)一號(hào)四項(xiàng)黑科技，美國(guó)為何多次索要軌道數(shù)據(jù)？
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5月15日，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)天問(wèn)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。中國(guó)航天人不斷刷新探索太空的中國(guó)高度。隨著中國(guó)航天不斷發(fā)展，美國(guó)的態(tài)度也發(fā)生巨大改變。
中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁分享了一個(gè)相當(dāng)提氣的幕后細(xì)節(jié)：最近美國(guó)航空航天局NASA幾次致電中方，再次要求中方向美方提供天問(wèn)一號(hào)的軌道數(shù)據(jù)，理由是中國(guó)的火星探測(cè)器存在與美方探測(cè)器發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。此事是我國(guó)科技實(shí)力增強(qiáng)的生動(dòng)體現(xiàn)，美國(guó)感受到了來(lái)自中國(guó)航天進(jìn)步的威脅。曾經(jīng)藐視一切、頻繁阻撓中國(guó)航天發(fā)展的美國(guó)，如今也不得不厚著臉皮來(lái)索要中國(guó)的軌道數(shù)據(jù)。
那么為什么美方如此在意“天問(wèn)一號(hào)”的數(shù)據(jù)？“天問(wèn)一號(hào)”又是使用了哪些“黑科技”？讓美國(guó)念念不忘。今天我們來(lái)盤(pán)點(diǎn)一下天問(wèn)一號(hào)上得四項(xiàng)美國(guó)望塵莫及的黑科技。
第一項(xiàng)：神奇的納米外衣
“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器中，使用了我國(guó)獨(dú)立自主研發(fā)新型隔熱保溫材料——納米氣凝膠，“天問(wèn)一號(hào)”一共運(yùn)用了兩種氣凝膠材料，分別用來(lái)應(yīng)對(duì)“極熱”和“極寒”。“極熱”考驗(yàn)出現(xiàn)在火星著陸階段，著陸發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量使周圍的溫度超過(guò)1000℃，氣凝膠材質(zhì)的隔熱組件能夠阻隔高溫，僅僅10mm左右厚度的材料就能夠在整個(gè)著陸過(guò)程讓它身后的溫度處于可接受的范圍，就像消防員身上穿的防火服。“極寒”考驗(yàn)出現(xiàn)在火星巡視階段，我們?cè)诨鹦擒嚨谋砻驿佋O(shè)了大面積的氣凝膠板，能夠確保火星車在-130℃的環(huán)境正常工作，就像登山運(yùn)動(dòng)員身上穿的防寒服。這種材料本身密度極低，這是為了給火星車減負(fù)，讓它“跑”得更快，“跑”得更遠(yuǎn)。中國(guó)航天 揭秘天問(wèn)一號(hào)四項(xiàng)黑科技，美國(guó)為何多次索要軌道數(shù)據(jù)？
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第二項(xiàng)： 砷化鎵深空電源
【 中國(guó)航天|揭秘天問(wèn)一號(hào)四項(xiàng)黑科技，美國(guó)為何多次索要軌道數(shù)據(jù)？】作為承擔(dān)火星巡視探測(cè)重任的火星車，除了要攜帶多種精密探測(cè)儀器外，最重要的就是能源供應(yīng)，它關(guān)系到火星車的“生死存亡”。為了完成為期90天的巡視探索任務(wù)，“天問(wèn)一號(hào)”裝有四塊砷化鎵太陽(yáng)能電池板，是我國(guó)目前全面掌握的三結(jié)砷化鎵太陽(yáng)能電池和蓄電池技術(shù)制造的。為火星車提供充足的能量供應(yīng)和儲(chǔ)備。砷化鎵電池屬于太陽(yáng)能光伏發(fā)電，我們常說(shuō)的硅晶電池分為單晶硅和多晶硅，轉(zhuǎn)換率普遍在20％左右。砷化鎵電池比較先進(jìn)，是目前第三代太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了50％的轉(zhuǎn)換率，未來(lái)還會(huì)進(jìn)一步提高，
除此之外。火星車頂部像雙筒望遠(yuǎn)鏡樣子的設(shè)備叫作集熱窗，它可以直接吸收太陽(yáng)能，然后利用一種叫作正十一烷的物質(zhì)儲(chǔ)存能量。白天，火星溫度升高，這種物質(zhì)吸熱融化，到了晚上，溫度下降，這種物質(zhì)在凝固的過(guò)程中，釋放熱能，這樣效率可以達(dá)到80％以上。此次火星探測(cè)器降落區(qū)域緯度低，太陽(yáng)光照較為充足，90天的設(shè)計(jì)使用壽命下，太陽(yáng)能已足以保證能量供應(yīng)。中國(guó)航天 揭秘天問(wèn)一號(hào)四項(xiàng)黑科技，美國(guó)為何多次索要軌道數(shù)據(jù)？
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第三項(xiàng)： 火星高分辨率相機(jī)
“天問(wèn)一號(hào)”搭載的高分辨率相機(jī)，在分辨率等級(jí)相當(dāng)?shù)臈l件下，它的成像幅寬優(yōu)于美國(guó)NASA的HiRISE高分相機(jī)。探測(cè)雷達(dá)的穿透探測(cè)深度和分辨率，也比美國(guó)同類設(shè)備指標(biāo)更高。高分相機(jī)配置了五譜段的TDI CCD和國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)的CMOS兩種成像探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)線陣推掃和面陣成像的兼容，有望獲得火表真彩色融合圖像及視頻圖像。相機(jī)研制過(guò)程中，突破了火星大橢圓軌道實(shí)時(shí)異速像移補(bǔ)償技術(shù)、星上自主太陽(yáng)高角計(jì)算技術(shù)、星上自動(dòng)焦面識(shí)別技術(shù)、星上自動(dòng)調(diào)光技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
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第四項(xiàng)：火星離子與中性粒子分析儀
火星離子與中性粒子分析儀可對(duì)火星空間環(huán)境中的離子和中性粒子參數(shù)進(jìn)行探測(cè)，研究火星大氣逃逸、太陽(yáng)風(fēng)與火星的相互作用，了解火星大氣和水的演化歷史。此外，該載荷還探測(cè)太陽(yáng)風(fēng)離子，研究太陽(yáng)風(fēng)在行星際的傳播特性。
該載荷在國(guó)際上首次將離子和中性粒子通過(guò)同一個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)探測(cè)，既能滿足性能指標(biāo)要求、又實(shí)現(xiàn)了載荷的小型化。由于探測(cè)參數(shù)的復(fù)雜性，該載荷還設(shè)計(jì)了多種探測(cè)模式，并且可以根據(jù)探測(cè)需求定義并選擇新的探測(cè)模式。

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