兩千年前，屈原在長(zhǎng)詩(shī)《天問(wèn)》中發(fā)出“天何所沓？十二焉分？日月安屬？列星安陳？”的曠世之問(wèn)，表達(dá)了對(duì)天地、對(duì)自然的思考，對(duì)真理的追求與探索。兩千多年后，中國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器以“天問(wèn)一號(hào)”命名，搭載著“祝融號(hào)”火星車(chē)奔赴火星，并通過(guò)一次發(fā)射，成功實(shí)現(xiàn)了火星環(huán)繞、著陸和巡視探測(cè)三大任務(wù)。這場(chǎng)現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)文化的跨時(shí)空融合，是中國(guó)人寫(xiě)給宇宙的又一封古典情書(shū)。

走進(jìn)中國(guó)科學(xué)技術(shù)館四層的“問(wèn)鼎太空征途”展廳，可以看到一件叫做“火星探測(cè)”的展品，它就是“天問(wèn)一號(hào)”著陸器及“祝融號(hào)”火星車(chē)1：1 等比例模型。2020 年7 月23 日，“天問(wèn)一號(hào)”火星探測(cè)器在我國(guó)文昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射升空，正式拉開(kāi)了我國(guó)行星探測(cè)的帷幕。

任何一個(gè)火星探測(cè)器都不可能一直飛在一條理想的地火轉(zhuǎn)移軌道上?！疤靻?wèn)一號(hào)”在奔赴火星的路途中，安排了一次深空機(jī)動(dòng)和多次軌道修正。這次深空機(jī)動(dòng)就像駕車(chē)過(guò)程中的“拐彎”一樣，改變了“天問(wèn)一號(hào)”的飛行速度和方向；軌道修正就仿佛駕車(chē)過(guò)程中微調(diào)方向盤(pán)，使探測(cè)器減小飛行偏差，始終沿著預(yù)定的軌道飛行，并按計(jì)劃準(zhǔn)確地被火星引力捕獲。

“天問(wèn)一號(hào)”從進(jìn)入火星大氣到最終著陸成功，首先需要完成環(huán)繞器和著陸器的在軌分離。著陸器在大約9 分鐘的時(shí)間里，依次執(zhí)行升力控制、彈傘開(kāi)傘、拋大底和背罩、懸停、避障和著陸緩沖等一系列動(dòng)作，整個(gè)過(guò)程極其復(fù)雜，環(huán)環(huán)相扣，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都可能導(dǎo)致著陸失敗。因此，這個(gè)驚心動(dòng)魄的過(guò)程也被稱為“恐怖九分鐘”。

2021 年5 月15 日，經(jīng)過(guò)對(duì)預(yù)選著陸區(qū)3 個(gè)多月的勘查，“天問(wèn)一號(hào)”著陸器攜帶著火星車(chē)成功降落在火星烏托邦平原南部。在這顆紅色星球上，“祝融號(hào)”火星車(chē)的主要任務(wù)是圍繞巡視區(qū)的形貌和地質(zhì)構(gòu)造特征、表面物質(zhì)組成、土壤結(jié)構(gòu)與水冰分布、大氣物理特征及表面氣候與環(huán)境特征等展開(kāi)探測(cè)研究。下面，我們就結(jié)合中國(guó)科技館的“火星探測(cè)”這件展品，來(lái)了解一下“祝融號(hào)”火星車(chē)是如何完成探測(cè)任務(wù)的。

“祝融號(hào)”火星車(chē)搭載了6 臺(tái)科學(xué)載荷。位于桅桿頂端的導(dǎo)航與地形相機(jī)是火星車(chē)的“雙眼”，可以拍攝立體影像和高清彩色照片，幫助火星車(chē)導(dǎo)航并尋找感興趣的目標(biāo)；多光譜相機(jī)在火星車(chē)的“雙眼”之間，它能夠獲取火星地表的形貌特征并進(jìn)行空間分析，獲得巖石、土壤等物質(zhì)的可見(jiàn)近紅外光譜數(shù)據(jù)；表面成分探測(cè)儀負(fù)責(zé)探測(cè)和分析火星表面的巖石類型、礦物成分，分析物質(zhì)的元素組成并獲取探測(cè)目標(biāo)的高空間分辨率圖像。如果想要探測(cè)火星土壤之下的物質(zhì)信息，次表層探測(cè)雷達(dá)就派上用場(chǎng)啦！它可以隨著火星車(chē)移動(dòng)，持續(xù)收集地下雷達(dá)信號(hào)，探查火星地下100 米以內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)，收集水冰等物質(zhì)的大小和分布特征。此外，“祝融號(hào)”火星車(chē)還可以通過(guò)火星表面磁場(chǎng)探測(cè)儀來(lái)觀測(cè)火星磁場(chǎng)，通過(guò)氣象探測(cè)儀長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)火星車(chē)附近的氣溫、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象參數(shù)的變化，為科學(xué)家了解追溯火星的氣候變化歷史積累數(shù)據(jù)。

要支撐這么多火星活動(dòng)，當(dāng)然離不開(kāi)火星車(chē)的動(dòng)力來(lái)源——太陽(yáng)能電池板?！白Ｈ谔?hào)”有4 片像蝴蝶翅膀一樣的電池板，側(cè)端兩片、尾端兩片。側(cè)端的兩個(gè)電池板能夠在日常工作中根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整角度，以最大限度地接受太陽(yáng)光照射，使火星車(chē)獲得更加豐沛的電力供應(yīng)。

火星上條件惡劣，天氣寒冷且晝夜溫差大，還會(huì)爆發(fā)威力巨大的沙塵暴。為了保證電力能源的高效利用，“祝融號(hào)”的“蝴蝶翅膀”可藏著不少玄機(jī)呢！它的表面有一層微結(jié)構(gòu)膜，與蓮葉表面的結(jié)構(gòu)類似，能夠減小火星塵埃與電池板表面的摩擦力，大大降低沙塵附著的可能性；如果太陽(yáng)能電池板上已經(jīng)積累了一定厚度的沙塵，它還可以把太陽(yáng)能板豎起來(lái)，使沙塵滑落?！白Ｈ谔?hào)”車(chē)身上還有兩個(gè)圓形的薄膜，是它的“溫室”，里面使用的相變保溫材料在白天液化吸收熱量，由固體變?yōu)橐后w，到了晚上又由液體變?yōu)楣腆w，在凝固過(guò)程中釋放熱量，使“祝融號(hào)”在外部環(huán)境溫度劇烈變化的情況下仍然能夠維持體溫恒定，讓自身攜帶的各個(gè)組件得以更穩(wěn)定、更長(zhǎng)久地工作。

太陽(yáng)翼的巧妙設(shè)計(jì)，解決了“祝融號(hào)”火星車(chē)高效利用能源的問(wèn)題。此外它還有其他“法寶”來(lái)應(yīng)對(duì)火星上的重重困難。例如：面對(duì)火星表面復(fù)雜的地形、尖銳的石塊，設(shè)計(jì)師們?yōu)椤白Ｈ谔?hào)”準(zhǔn)備了獨(dú)特的懸掛系統(tǒng)，遇到特定的地形可以把底盤(pán)抬高。每個(gè)車(chē)輪都可以獨(dú)立轉(zhuǎn)向，即便在直線前進(jìn)的過(guò)程中前輪受阻或遇到車(chē)輪沉陷，也可以通過(guò)原位轉(zhuǎn)向改變運(yùn)動(dòng)方向，像一只小蟲(chóng)子蠕動(dòng)一樣輕松脫困。它的兩個(gè)后輪上還設(shè)計(jì)有“中”字，行駛時(shí)會(huì)在火星表面不斷留下“中”字，目前已經(jīng)留下了成千上萬(wàn)個(gè)?？梢?jiàn)，除了考慮實(shí)際應(yīng)用，“祝融號(hào)”火星車(chē)還傾注了航天人獨(dú)特的浪漫。

中國(guó)對(duì)火星的探測(cè)還有太多值得述說(shuō)的故事。在中國(guó)科學(xué)技術(shù)館“火星探測(cè)”展品的操作臺(tái)上，有一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)，將它轉(zhuǎn)到不同的位置，就能通過(guò)對(duì)應(yīng)的視頻了解“探火工程”“奔火之旅”“探秘天問(wèn)一號(hào)”等有關(guān)知識(shí)，感受中國(guó)的火星征途。

洞察火星的奧秘只是我國(guó)行星探測(cè)的第一站，以此為基礎(chǔ)，未來(lái)我們還要邁向更遙遠(yuǎn)、更遼闊的星辰大海！