祝融號(hào)：我在火星的100天與1000米
嗨，大家好，我是祝融號(hào)，天問(wèn)一號(hào)的火星車(chē)。迄今為止，我已經(jīng)在火星度過(guò)了100個(gè)火星日�；鹦呛偷厍蛞灿小皶r(shí)差”，火星的一晝夜約為24小時(shí)37分鐘，所以我的一天比你們要長(zhǎng)那么一點(diǎn)。
在火星的100個(gè)日日夜夜里，我見(jiàn)到過(guò)地球上不曾見(jiàn)過(guò)的壯美景色，也享受著空無(wú)一人的孤獨(dú)寂寞。裸露出地表的火星巖石透出神秘的灰藍(lán)色光澤，遠(yuǎn)處的沙丘和撞擊坑若隱若現(xiàn)，微風(fēng)夾雜著火星塵土輕拂過(guò)我的身體，一切對(duì)我來(lái)說(shuō)都是那樣新奇又熟悉。而這段充滿(mǎn)未知與挑戰(zhàn)的旅程，還要從100天前的那個(gè)早上開(kāi)始講起。
著陸 平安抵達(dá)火星烏托邦
2021年5月15日凌晨，已經(jīng)在火星上空環(huán)繞盤(pán)旋了3個(gè)月的我終于要開(kāi)始降落。
凌晨4點(diǎn)，我離開(kāi)帶我來(lái)到這里的環(huán)繞器，隨登陸平臺(tái)一起向火星表面飛速駛?cè)�。大約在125公里的高度，我們開(kāi)始進(jìn)入火星大氣層。稀薄的火星大氣中，登陸平臺(tái)的速度達(dá)到約3馬赫，它一邊高速飛行，一邊調(diào)整著姿態(tài)，尋找合適的降落角度。但如果以這個(gè)速度著陸，等待我們的只有粉身碎骨。隨后，降落傘打開(kāi)，登陸平臺(tái)的速度逐漸降到2馬赫，大底被拋掉，著陸平臺(tái)伸出它蜷縮了近10個(gè)月的著陸腿，測(cè)距測(cè)速敏感器此時(shí)也開(kāi)始工作，為著陸做準(zhǔn)備。
距離火星表面還有1.5千米時(shí)，一路保護(hù)著我們、像龜甲一樣的背罩連帶著降落傘被拋掉。與此同時(shí)，主發(fā)動(dòng)機(jī)打開(kāi)，強(qiáng)大的反作用力使我們的速度逐漸降低，光學(xué)成像敏感器開(kāi)始對(duì)下方進(jìn)行成像。在距離火星表面還剩100米的時(shí)候，著陸平臺(tái)懸浮在空中，對(duì)腳下的地表進(jìn)行激光三維成像，選擇最佳的著陸位置。位置確定后，著陸平臺(tái)在主發(fā)動(dòng)機(jī)的精妙控制下開(kāi)始緩緩下降。終于，隨著一團(tuán)塵埃被氣流濺起，著陸平臺(tái)的4只腿穩(wěn)穩(wěn)落在了火星烏托邦平原�；鹦墙K于迎來(lái)了它的第一位中國(guó)客人。
著陸后的我環(huán)顧烏托邦平原，這是火星最大的平原，放眼望去，滿(mǎn)是延伸到天邊的紅褐色，零零散散的巖石、沙丘，撞擊坑錯(cuò)落其間，靜靜地等待著訪客降臨。平坦、廣闊的烏托邦平原是“外星”訪客造訪火星的最佳落腳點(diǎn)之一，負(fù)4000米的海拔給了著陸器足夠的降落時(shí)間，平緩的地形也大大降低了我的行駛難度。此前，我的美國(guó)“同行”維京2號(hào)也曾降落在這里，但目前我還沒(méi)有看到它�？茖W(xué)家認(rèn)為，烏托邦平原可能曾是火星古海洋與陸地的交界面，有極大的探索價(jià)值。無(wú)論如何，我終于平安抵達(dá)，前方是無(wú)盡的未知等待著我去發(fā)現(xiàn)。
旅程 有驚無(wú)險(xiǎn)地走過(guò)了1000米
5月22日，隨著一陣略顯嘈雜的電流聲，我的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)開(kāi)始加電，我從著陸平臺(tái)坡道緩緩向下，駛向火星表面。很快，4個(gè)車(chē)輪完全著地，我平穩(wěn)站立在了火星表面。
該怎樣向你們描述火星土壤的質(zhì)感呢？由于火星表面巖石密布，多年的侵蝕導(dǎo)致火星表層土壤堅(jiān)硬、里層土壤松軟，可以說(shuō)是“外焦里嫩”。但這種土壤構(gòu)成也使我的車(chē)輪更易陷入其中。當(dāng)然，我早有準(zhǔn)備，通過(guò)配備的主動(dòng)懸架構(gòu)型的變化，我可以進(jìn)行“抬輪”和蠕動(dòng)，使我在下陷后能夠脫困，這在地球上已成功試驗(yàn)過(guò)無(wú)數(shù)次。
出發(fā)前的儀式感當(dāng)然不能少。開(kāi)始長(zhǎng)途跋涉前，我與著陸平臺(tái)合了一張影。雖然我沒(méi)辦法用自拍桿，但我?guī)Я艘粋�(gè)“三腳架”——WiFi分離相機(jī)。我把它投放到指定位置后，迅速跑到著陸平臺(tái)旁邊，“1、2、3，咔嚓”，正面、側(cè)面都拍了幾張，然后我就要和我的朋友告別，獨(dú)自啟程。
來(lái)不及仔細(xì)欣賞火星風(fēng)景，我便一路向南駛?cè)�。行駛途中，�?dǎo)航地形相機(jī)每日對(duì)沿途地貌進(jìn)行成像。地面飛控人員則會(huì)依據(jù)每日獲取的導(dǎo)航地形圖像，對(duì)我進(jìn)行視覺(jué)定位和移動(dòng)路徑規(guī)劃，幫助我安全穿越各種地形。但一段旅程最美的往往不是目的地，而是沿途的風(fēng)景。當(dāng)路過(guò)感興趣的科學(xué)探測(cè)目標(biāo)時(shí)，我會(huì)停下利用物質(zhì)成分探測(cè)儀和多光譜相機(jī)等科學(xué)載荷對(duì)其開(kāi)展詳細(xì)探測(cè)。
7月12日那天，我在路上遇到了一路保護(hù)我的背罩，它的身后還背著那大大的降落傘。我用導(dǎo)航地形相機(jī)給背罩和降落傘組合體拍了照，這是我第一次以旁觀者的角度完整地看到它們。經(jīng)過(guò)氣動(dòng)燒蝕后的背罩依然結(jié)構(gòu)完整，像龜甲一樣翻傾在地上，身后的降落傘宛若一襲白色長(zhǎng)裙拖在火星表面，優(yōu)雅而又堅(jiān)韌，感謝它們送我來(lái)到這里。
告別它們后，等待我的是一場(chǎng)真正的探險(xiǎn)之旅——穿越一片密布石塊、撞擊坑、沙丘的復(fù)雜地帶。你們不必為我擔(dān)心，地面工作人員會(huì)仔細(xì)規(guī)劃，幫助我小心避開(kāi)危險(xiǎn)。到現(xiàn)在，我已經(jīng)走過(guò)了1000米的路程，我有信心，接下來(lái)依然會(huì)一切順利。
收獲 已取得超過(guò)10GB的數(shù)據(jù)
這次天問(wèn)一號(hào)要一次性實(shí)現(xiàn)“繞、落、巡”三大任務(wù)，來(lái)火星一趟不容易，必須要好好利用這個(gè)機(jī)會(huì)。為了不虛此行，我隨身帶了6種科學(xué)載荷。我的桅桿上有導(dǎo)航地形相機(jī)和多光譜相機(jī)，用來(lái)感知火星表面的地形地貌特征以及礦物類(lèi)型；桅桿下面則是磁場(chǎng)探測(cè)儀和氣象測(cè)量?jī)x，可以獲取火星磁場(chǎng)與氣象數(shù)據(jù)；還有次表層探測(cè)雷達(dá)，可以在行駛過(guò)程中探測(cè)行駛路線下的地表淺層結(jié)構(gòu)；物質(zhì)成分探測(cè)儀則可以識(shí)別火星表面的元素分布。
到目前為止，我隨身攜帶的6臺(tái)科學(xué)儀器已經(jīng)取得了超10GB的數(shù)據(jù)，如果再加上我的環(huán)繞器兄弟搜集的數(shù)據(jù)，我們已經(jīng)積累了超過(guò)420GB數(shù)據(jù)。就像手機(jī)中占用內(nèi)存空間最多的總是相冊(cè)一樣，我的數(shù)據(jù)中大部分也是圖像、視頻。但好在我的“網(wǎng)速”還可以，環(huán)繞器在我的頭頂兢兢業(yè)業(yè)地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸中繼，雖然1M/S的下傳速度暫時(shí)比不上5G，20多分鐘的時(shí)延也有點(diǎn)長(zhǎng)，但上網(wǎng)沖浪，發(fā)個(gè)朋友圈已經(jīng)足夠，相信我發(fā)的圖片你們都已經(jīng)看到了。
這次來(lái)了以后才發(fā)現(xiàn)，火星上的天氣并不總是那樣糟糕�；蛟S是天公作美，我還沒(méi)有遇到可怕的火星沙塵暴。但因?yàn)殡x太陽(yáng)太遠(yuǎn)，能接收到的太陽(yáng)能只有地球的40%，加之稀薄的火星大氣也缺少地球大氣“被子”般的保溫作用，著陸區(qū)白天的氣溫也只有零下20攝氏度到零下10攝氏度。不過(guò)好在風(fēng)速不大，著陸區(qū)風(fēng)速大約每秒2—8米，是地球上再舒適不過(guò)的微風(fēng)。對(duì)于我這個(gè)戶(hù)外工作者來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠幸運(yùn)。
未來(lái) 延遲“退休”繼續(xù)服役
我的設(shè)計(jì)壽命是90天，理論上來(lái)講，我的工作時(shí)間已經(jīng)結(jié)束，但現(xiàn)在我已經(jīng)工作了百余天。既定任務(wù)已全部圓滿(mǎn)完成，但或許是我的表現(xiàn)實(shí)在太好讓他們舍不得我，加之火星的好天氣格外給力，看樣子我的退休時(shí)間要無(wú)限延后了。
但接下來(lái)，因?yàn)槿樟璧挠绊懀铱赡芟纫艂�(gè)長(zhǎng)假。9月份，太陽(yáng)將運(yùn)行至地球和火星的中間，屆時(shí)火星將徹底躲在太陽(yáng)的身后，對(duì)地球避而不見(jiàn)。到那時(shí)，我和地球間所有的通訊都將中斷。按照早已設(shè)計(jì)好的預(yù)案，我將暫停一切科學(xué)工作，僅保留維持生命運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，進(jìn)行定時(shí)查體，自動(dòng)排障，正大光明地休息一個(gè)月，等待日凌過(guò)去。
等日凌結(jié)束后，我還要繼續(xù)“加班”，進(jìn)行計(jì)劃外可能的拓展探索和極限測(cè)試，好為以后的深空探測(cè)積累經(jīng)驗(yàn)。而一直為我中繼數(shù)據(jù)的環(huán)繞器也將轉(zhuǎn)入遙感軌道，在繼續(xù)承擔(dān)中繼作用的同時(shí)，還將擔(dān)負(fù)起對(duì)火星全球進(jìn)行遙感探測(cè)的任務(wù)。相信我們倆會(huì)繼續(xù)通力合作，利用有限的時(shí)間，獲得更多的成果，希望有一天能夠回答“遂古之初，誰(shuí)傳道之？上下未形，何由考之？”的天問(wèn)。
最后我想說(shuō)，雖然火星的風(fēng)景無(wú)與倫比，但我還是很想念地球老家和那里的你們。
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火星車(chē)為何不能日行千里
國(guó)際宇航聯(lián)合會(huì)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席楊宇光曾表示，雖然祝融號(hào)的最大時(shí)速可達(dá)200米，但在實(shí)際工作中，必須將火星車(chē)的行駛速度放緩。
首先，火星車(chē)的速度受到車(chē)體可獲得的能源動(dòng)力的限制。以祝融號(hào)為例，它的主要?jiǎng)恿δ茉礊樘?yáng)能。地球距離太陽(yáng)約1.5億公里，可接收到的太陽(yáng)光輻射約每平方米1353瓦，而火星距離太陽(yáng)約2.5億公里，到達(dá)火星表面的太陽(yáng)光輻射遠(yuǎn)弱于到達(dá)地球表面的太陽(yáng)光輻射。因而在火星車(chē)行進(jìn)的過(guò)程中，為了確保設(shè)備能夠擁有足夠的供能以維系正常運(yùn)作，車(chē)體的速度不能太快。
其次，放緩速度有利于預(yù)留出足夠時(shí)間以供火星車(chē)在遇到緊急情況時(shí)進(jìn)行自主處理�；鹦擒�(chē)前安裝有前景相機(jī)，前景相機(jī)能將火星車(chē)周?chē)牡孛矀骰氐孛婵刂浦行�，但由于火星距離地球非常遙遠(yuǎn)，火星與地球之間的通信延遲可達(dá)20多分鐘，這就使得一些突發(fā)情況的信息無(wú)法被及時(shí)地傳回地面。因此火星車(chē)必須先進(jìn)行自主處理，較快的行進(jìn)速度不利于它對(duì)于緊急情況的自主處理。
實(shí)習(xí)記者 都 芃
