火星日 中國第一輛火星車開始巡視探測之旅——“祝融”踏上“熒惑”( 二 )
他告訴采訪人員，為了應(yīng)對火星表面的沙塵暴天氣，火星車可根據(jù)沙塵天氣的輕重程度自主轉(zhuǎn)入到最小工作模式、休眠模式或喚醒模式。
賈陽說，火星表面氣壓大約是地球大氣的1%，火星表面溫度白天時(shí)最高溫度大約27攝氏度，晚上最低溫度大約零下130攝氏度，為了應(yīng)對火面的低氣壓以及晝夜溫差，研制團(tuán)隊(duì)為火星車配置了兩套集熱器，并采用了納米氣凝膠保溫；此外，還開展了低氣壓放電試驗(yàn)。
“火星表面巖石分布密度大約是月球表面的兩倍，其土壤的物理、力學(xué)特性雖然與月壤類似，但存在因侵蝕導(dǎo)致的表層土壤堅(jiān)硬、里層土壤松軟的情況。”賈陽說，研制團(tuán)隊(duì)對此采用了主動(dòng)懸架設(shè)計(jì)并開展了內(nèi)場下陷脫困試驗(yàn)，通過主動(dòng)懸架構(gòu)型的變化，“祝融號”可以實(shí)現(xiàn)抬輪和蠕動(dòng)，便于車輪下陷后脫困。
他告訴采訪人員，火星表面弱光照、低溫、地火通信嚴(yán)重受限、地面通過性差以及不可預(yù)估的沙塵天氣是阻礙火星車生存及完成巡視探測的主要困難，為闖過這些難關(guān)，研制人員開展了自主及故障容限設(shè)計(jì)，確保了火星車能夠有效應(yīng)對嚴(yán)酷的環(huán)境和任務(wù)約束。
在火星“爬坡下坎”，都將探測什么？
火星表面地形復(fù)雜，“祝融號”火星車如何準(zhǔn)確傳遞運(yùn)動(dòng)指令，進(jìn)而靈活行走、“爬坡下坎”？
“這一切離不開火星車移動(dòng)分系統(tǒng)核心傳動(dòng)部件——懸架減速自鎖裝置的支持。沒有它，火星車就如斷線的風(fēng)箏。”中國航天科工集團(tuán)所屬航天江南群建精密公司項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人賀志斌說。
這次為“祝融號”保駕護(hù)航的火星車懸架減速自鎖裝置，由賀志斌所在的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)承擔(dān)研制。
他打了一個(gè)比方：如果將“祝融號”火星車比作一輛“馬車”，那么懸架減速自鎖裝置就是這架“馬車”忠誠的“馬車夫”。
具體來看，“祝融號”火星車左右兩側(cè)的懸架上分別裝備了兩種結(jié)構(gòu)精密的懸架減速自鎖裝置，其中夾角調(diào)節(jié)用減速裝置、離合器機(jī)構(gòu)用減速裝置各兩臺。
這一裝置不僅體型小，而且重量輕，每臺約重250克。整套傳動(dòng)裝置相互配合，使火星車6個(gè)行走車輪獨(dú)立實(shí)現(xiàn)抬升和降落，實(shí)現(xiàn)車體姿態(tài)和高低調(diào)節(jié)，以適應(yīng)火星表面地形地貌，保證爬坡下坎行動(dòng)自如。
賀志斌說，在天問一號探測器飛往火星7個(gè)多月的漫長旅途中，“祝融號”火星車懸架減速自鎖裝置要在空間和體積的嚴(yán)格控制下，滿足高強(qiáng)度沖壓、極寒高溫等多方面的苛刻要求。這對產(chǎn)品的材料和性能提出了考驗(yàn)。
賀志斌說，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)累計(jì)組織3次大型論證研討會(huì)、內(nèi)部技術(shù)研討會(huì)10余次，開展臺架跑合試驗(yàn)60余臺次，開展熱處理工藝驗(yàn)證32爐次，開展低溫環(huán)境模擬試驗(yàn)18爐次，驗(yàn)證潤滑方案5種……終于在項(xiàng)目模樣轉(zhuǎn)初樣階段前探索出了合理的技術(shù)實(shí)施方案。
他告訴采訪人員，在攻關(guān)團(tuán)隊(duì)看來，只有每一道工序都通過有效驗(yàn)證，產(chǎn)品的精度和性能才能做到萬無一失。在熱處理方面，技術(shù)人員通過反復(fù)多次試驗(yàn)，找出變形規(guī)律，找到變形最小參數(shù)。為使產(chǎn)品性能達(dá)到要求，一個(gè)產(chǎn)品要進(jìn)行幾十次甚至上百次的試驗(yàn)，最終確定工藝方案。
“認(rèn)識一個(gè)新的事物就是試錯(cuò)的過程，航天卻不給你很多機(jī)會(huì)去試錯(cuò)。”賀志斌說，火星探測任務(wù)的重頭戲之一就是火星表面巡視，這個(gè)過程必須萬無一失。
那么，“祝融號”到火星表面去探測什么？
長期以來，人們最關(guān)心的是火星上是否存在生命，這成為當(dāng)前火星探測的熱門問題。專家分析，烏托邦平原很可能是火星遠(yuǎn)古海洋的所在地，而“祝融號”的著陸地點(diǎn)，位于古海洋和古陸地的交界處。1976年9月，美國“海盜二號”火星探測器也曾降落于此，并發(fā)回了霜凍現(xiàn)象的照片。
最新的科學(xué)探測發(fā)現(xiàn)，在火星烏托邦平原距離地面1到10米的淺表底層下方有大量地下水冰存在，儲(chǔ)水量相當(dāng)于地球面積最大的淡水湖——蘇必利爾湖。火星地下有水，是否意味著火星存在或存在過生命？是否意味著火星是地球人的未來？這些問題都有待“祝融號”在烏托邦平原這片神奇之地做進(jìn)一步解答。
賈陽說，“祝融號”火星車身上的科學(xué)載荷有五大使命，主要涉及火星空間環(huán)境、地表形貌特征、土壤表層結(jié)構(gòu)等研究，將給我國帶來火星的第一手資料。其中，與氣象有關(guān)的研究項(xiàng)目將收集有關(guān)溫度、氣壓、風(fēng)速和風(fēng)向的大氣數(shù)據(jù)，并研究火星的磁場和重力場，這些也將解答大眾對火星的好奇。
現(xiàn)在，“祝融號”火星車正在火星表面“爬坡下坎”，期待它給人類帶來新的發(fā)現(xiàn)。
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