天问一号上的天问“科技新元素”

　　杨 庆 武勇江 本报记者 王凌硕

　　5月15日7时18分，天问一号着陆巡视器乐成着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，号乐我国初次火星探测使命着陆火星取患上美满乐成。眼前元素

　　天问一号乐成的开科眼前，离不开大批“科技新元素”的技新反对于。

　　相控阵敏感器：太空“千里眼”优势多

　　我国这次火星探测，天问旨在经由一次发射实现对于火星的号乐环抱、着陆以及巡视。眼前元素作为位置以及速率丈量的开科紧张仪器，相控阵敏感器在着陆阶段，技新为航天器不断提供高精度丈量数据，天问乐成助力着陆巡视器清静着陆火星概况。号乐

　　相控阵敏感器装置在火星着陆巡视器进入舱着陆平台下方，眼前元素熏染规模达数十公里，开科堪称火星探测器的技新太空“千里眼”。它以及其余差距道理的丈量敏感器亲密配合，接力向导航天器清静着落在火星上。

　　航天器从130多公里的地面进入火星大气，速率高达5.9公里/秒。要在短短多少分钟内，让航天器速率归零，是所有火星探测使掷中技术难度最大、失败多少率最高的关键一环。

　　相控阵敏感器总工程师孙武介绍，这是国内初次将相控阵体制雷达运用于地外天体着陆丈量。因火星以及地球间距离简短，通讯存在确定时延，在地球上无奈操作着陆历程，必需让着陆巡视器自主实现这段道路，这对于敏感器提出的要求极为厚道。

　　孙武说：“相控阵敏感器的雷达天线由多个辐射单元组成，就像生物学中蜻蜓的复眼，具备波束扫描快、指向锐敏、目的容量大、抗干扰能耐强等特色。”

　　此外，相控阵敏感用具备提供9个倾向的丈量功能，航天器可切换其中恣意4个倾向同时丈量距离速率信息，从而快捷更正航天器的姿态丈量倾向，确保着陆巡视器倾向操作精确无误。

　　悬架减速自锁装置：小型“传动器”熏染大

　　火星概况地形重大，祝融号火星车若何精确传递行动指令，进而锐敏行走、爬坡下坎？这所有离不断兵星车挪移分零星中间传动部件——悬架减速自锁装置。不它的反对于，火星车就如断线的鹞子。

　　假如将火星车比作一辆马车，那末悬架减速自锁装置便是把握这架“马车”的“车夫”。在火星车摆布双侧悬架上，分说装备了2种妄想详尽的悬架减速自锁装置。该装置体形小、份量轻，整套传动装置相互配合，使火星车6个行走车轮自力实现抬升以及着落，实现车体姿态以及高下调节，以顺应火星概况地形，保障爬坡下坎行动自若。

　　火星探测使命的重头戏便是在火星概况巡视，这个历程必需万无一失。名目技术负责人贺志斌见告记者，他们花了整整半年光阴，从原质料、热处置、机械加工、详尽测试与试验等根基方面入手，经由不革除了究以及开拓立异，一起闯过了多道难关，确保了火星车在转向、过坡中更自主锐敏。

　　纳米气凝胶：“超薄外衣”锋铓毕露

　　为确保天问一号探测器乐成着落火星并个别使命，火星车接管了一种新型隔热保温质料——纳米气凝胶。它不光可用来应答极热以及极寒两种严酷情景，且凭仗其超轻特色，能极大地减轻火星车的负责，让它跑患上更快、更远。

　　纳米气凝胶是由纳米尺度固体骨架组成的一个三维平面收集，密度可做患上比空气还低，是天下上最轻的固体；导热系数仅为行动空气的一半，是导热系数最低的固体。这使它成为天问一号应答极寒、极热等严酷情景所需防护质料的不贰之选。

　　火星着陆阶段，着陆建议机发生的热量会使周围温度逾越1000℃，这种极热魔难逾越了天下上气凝胶质料的耐温极限；而极寒魔难出如今火星巡视阶段，要能确保火星车在-130℃的情景个别使命。更难的是，为给火星车减负，需要气凝胶具备超低密度，这对于质料妄想以及制备都提出了重大挑战。

　　据悉，天问一号探测器上用到的气凝胶质料，先后经由了物理特色、力学功能、隔热功能以及空间情景耐候功能等近百项测试。