2021 5月15日,田文壹號火星探測器著陸考察組成功在火星表面著陸,中國成為繼蘇聯和美國之後世界上第三個成功登陸火星的國家。此後,田文壹號軌道器和祝融號火星車按照預定計劃相繼開展了壹系列工作,並將相關圖像和影像傳回地球。借助這些圖像和視頻,我們對田文壹號的火星之旅有了更直觀的認識,也開始對這顆紅色星球有了更深入的了解。
田文1號軌道器和著陸巡邏隊的組合重約5噸,著陸巡邏隊包括著陸平臺和火星車。軌道器重約3175 kg,著陸器重約1585 kg,祝融月球車重約240 kg。祝融是壹款六輪驅動的火星車,也是第壹款采用主動懸掛設計的火星車。它高1.85米,長3.3米,寬3.2米,裝有4塊太陽能電池板,航行速度40米/小時,最大速度200米/小時,越障高度30厘米,爬升角30°,設計壽命90火星天。
6月7日,壹號任務著陸區高分影像圖正式發布,壹號著陸平臺、祝融火星車及周邊區域的情況在影像中清晰可見。這張圖片是由田文壹號環繞者的高分辨率相機於6月2日18拍攝的。這臺相機拍攝的火星表面分辨率可以達到0.7m/像素。遙測數據顯示,田文壹號著陸考察組組合著陸位置與原著陸位置相差僅3公裏,已完成精確著陸。目前,田文壹號軌道器上攜帶的所有七個科學有效載荷都已打開進行探測。
6月11日,國家航天局發布了田文壹號探測器登陸火星後的首批科學圖像,包括著陸點全景、火星地形地貌、“中國印記”和“著陸時合影”,這也標誌著中國首次火星探測任務取得圓滿成功。
6月27日,國家航天局發布了田文壹號火星探測任務的壹系列實景圖像,包括著陸考察組開傘下降過程、祝融火星車離開著陸平臺的聲音和火星表面運動的視頻、火星全球環境感知圖像、火星車的車轍圖像等。
根據國家航天局公布的內容,我們可以梳理出壹個時間線,簡要還原田文壹號成功登陸火星後的40多天裏,著陸考察組的壹系列重要進展和成果。
田文壹號任務著陸區高分影像圖(左為著陸前,右為著陸後)(國家航天局/圖)
在著陸過程中,田文壹號著陸考察組將經歷“死亡八分鐘”,即探測器將在大約八分鐘的時間內經歷火星大氣中的三個減速階段,最終在火星表面著陸。由於地球和火星距離遙遠,無法實時通信。因此,這壹系列減速過程需要探測器獨立完成,技術難度較大。此前只有美國國家航空航天局完全成功地實現了火星軟著陸。5月65438+5月5日,田文壹號著陸考察組成功著陸火星表面,中國首次火星著陸成功。根據國家航天局公布的圖像,在火星著陸過程中,田文壹號著陸考察組攜帶了壹臺監測開傘過程的相機、壹臺監測落火狀態的相機和壹臺避障相機,分別記錄了跳傘、開傘投擲、動力減速和避障過程。這些圖像有助於研究人員了解著陸過程的細節,為後續的火星探測打下堅實的基礎。
5月22日,朱榮安全離開著陸平臺,到達火星表面,開始巡視探測。火星車前後避障攝像頭記錄了出發過程,記錄裝置獲取了出發過程的聲音數據,包括火星車車輪與梯子碰撞的聲音和電機工作的聲音。通過這些聲音,研究人員可以分析火星環境,包括火星的大氣密度,對火星環境有更全面的了解。
截至6月5日,朱榮搭載的6臺科學載荷設備全部開機,包括導航與地形相機、多光譜相機、地下探測雷達、地表成分探測器、地表磁場探測器、火星氣象站。其中,表面成分探測器中的激光誘導擊穿光譜探測器(LIBS)可探測目標中的矽、鎂、氧、氫、錳等十余種元素,這是該技術首次在我國深空探測中使用。
6月16日,火星車進行全球環境感知,為後續科學探測規劃路徑,並通過後方避障相機拍攝到火星車清晰的車轍。
到7月11日20時,軌道器和火星車工作狀態良好。田文1號軌道飛行器已經在軌道上運行了353天,距離為3.707億公裏。祝融號火星車已經在火星表面工作了57個火星日,累計行駛距離410.025米。在火星車巡視探測過程中,軌道器將停留在通信中繼軌道上,周期約8.2小時,在火點附近265公裏,離火點12500公裏,為火星車和地球傳輸信息和數據。
漫遊者的車轍圖(美國國家航空航天局/地圖)
6月12日,國家航天局在北京召開新聞發布會,介紹中國首次火星探測任務。國家航天局秘書長徐紅亮介紹了中國航天“十五”及今後壹個時期的重點發展規劃。他說,中國的行星探測工程將統籌考慮工程技術發展和熱點科學研究的需要。到2030年,以火星探測為重點和主線,按照“繞巡視壹步,兩步完成采樣返回”的路線進行。首次火星探測任務已圓滿完成第壹步的既定目標,下壹步計劃於2028年實施火星采樣返回任務。
根據國家航天局發布的消息,火星車將繼續按計劃開展機動、傳感和科學探測,環行器將繼續在中繼軌道運行,為火星車的巡視探測提供中繼通信,並開展周邊探測。雖然朱榮的設計壽命是90個火星日,但考慮到美國國家航空航天局的勇氣號和機遇號火星車的設計壽命也是90個火星日,實際工作時間分別為5年和14年,朱榮的工作時間可以根據實際情況延長。田文壹號軌道器計劃在軌進行1火星年(約1.88地球年)的科學觀測。因此,在未來,我們將繼續收到來自火星的田文壹號的消息,見證朱榮的火星漫遊。
南方周末特約撰稿人鞠強