我国首次火星探测任务 天问一号探测器成功着陆火星

【ITBus综合报道】5月15日消息 中国首次火星探测任务天问一号“祝融号”火星车，北京时间15日早晨成功着陆火星乌托邦平原南部预选着陆区。记者当天从火星探测任务副总指挥单位中国电子科技集团有限公司(中国电科)及参与火星探测着陆科研的天津大学教授蒋明镜获悉，中国电科发挥科学载荷、测控通信系统技术优势，为“引路导航”天问一号成功着陆火星提供全面保障。

火星探测可谓“步步惊心”，其中最凶险的是着陆过程。从火星大气层外缘通过软着陆的方式降落到火星表面，整个着陆过程技术十分复杂。目前，人类火星探测任务的成功率仅有五成左右，大部分失败都折戟在这一阶段。这个过程被称为探火旅程中最为凶险、最为惊心动魄的“黑色九分钟”。

蒋明镜教授的“北洋能源与环境岩土团队”承担了中国火星探测计划中的地面火星地表研制项目。团队所做的研究就是为天问一号平稳度过“黑色九分钟”护航。

“我们的主要任务可以形象地称为‘再造火星表面’，团队被很多网友形象地称为‘造星’团队。”蒋明镜介绍，火星引力仅有地球的38%，空气密度仅有地球的1%，且地形地貌特殊，北半球是被熔岩填平的低原，南半球则是充满陨石坑的古老高地，南北半球之间以明显的斜坡分隔，火山地形穿插其中，着陆难度不言而喻。模拟火星地表地貌形态等环境特征，对于未来探测器在火星重力环境下成功着陆具有重要意义。

蒋明镜告诉记者，火星探测器的安全着陆研究须以火星土壤(简称火壤)的物理力学特性为基础，他们的研发内容主要包括：模拟地表成像区域基础场地、工作区基础场、火星地表特征、模拟火壤着陆试验床、火星表面激光和微波特征等。

“火星地表研究，是为了着落器自动安全降落选址；火壤承载特性研究，是为了落地后的安全稳定等。”蒋明镜说。

中国电科介绍说，其配套研发的中国首款环绕器雷达作为7个火星环绕器探测设备之一，为火星探测加装一双“X眼”，精准探测将不是难题；配备的系列测控设备，为火星探测器在茫茫“星辰大海”中测定轨保驾护航；研发的锂氟化碳电池组在深空探测器上首次应用，有效减少电源产品高温下的自放电率，实现能量在轨长期贮存；配套的电机、传感器、滤波器、功率模块、低噪声放大器、二极管、固放、变频组件等系列关键核心元器件，满足火星探测组件小型化、高可靠的要求。

由于地火间巨大的通信时延，使地面测控设备无法实时对火星车最后落火阶段进行测控，火星车最后落火的几分钟因此被称为“黑暗时间”。为让“黑暗时间”不再黑暗，中国电科对系列深空测控站进行研发升级，以更好的性能执行地面遥控、遥测、高精度目标导航及数据接收等任务。

中国电科通过组阵技术，将4套35米深空天线进行组阵合成，这也是中国首个35米深空探测天线阵，可以实现对远在4亿公里以外的火星探测器进行极高灵敏度的微弱信号组阵接收，极大增强地面系统的接收能力，从而为接收天问一号探测器传回的微弱信号提供高质量服务。

与此同时，中国电科研制出的亚洲最大单口径70米全可动天线，具备稳定接收微弱人造数据信号和感知极微弱宇宙自然天体辐射电磁波等功能，为接收天问一号探测器传回的科学数据提供坚实保障。

此外，根据火星探测任务各弧段应用场景，中国电科还对佳木斯66米深空测控站进行适应性改造，使其与喀什深空测控站、阿根廷深空测控站协同工作，形成全球覆盖，全力保障天问一号火星探测任务完成。