孙泽洲|面对面丨“天问一号”总设计师孙泽洲:专门为着陆失败做了准备

5月22日,“祝融号”火星车开始执行我国首次火星任务中最后一个阶段的任务——巡视探测 。7天前的5月15日,“天问一号”探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区 。《面对面》采访人员专访了航天科技集团五院“天问一号”火星探测器系统总设计师孙泽洲,揭秘中国成功“探火”的背后故事 。
与美国、阿联酋航天器同场竞技
“压力程度无法用语言形容”
5月15日,“天问一号”成功着陆,我国成为世界上仅有的几个登陆火星的国家 。“天问一号”的这次飞行,其实是与阿联酋的“希望号”和美国的“毅力号”同场竞技 。2020年7月的发射窗口期,三个国家的三颗火星探测器相继发射升空,踏上奔向火星的征途 。“希望号”的目标是环绕火星研究火星大气,而“天问一号”和“毅力号”的目标都是登陆火星 。2021年2月,“希望号”与“天问一号”进入环火轨道,“毅力号”成功降落火星表面 。
在讲到三国航天器同场竞技时,孙泽洲一度哽咽 。
采访人员:一旦跟别的国家同台竞技,尤其还是在领域内已经比我们提前几十年的国家,这个时候附加的压力有多大?
孙泽洲:我们月球探测的时候没有人跟我们在同时期做月球软着陆探测,类似于运动场只有我一个运动员,成功与否只是我的一次任务而已 。而这次三个航天器同场竞技,阿联酋“希望号”已经环绕成功了,美国“毅力号”已经着陆成功了,这时候“天问一号”在我心里已经不是一个任务完不完成这么简单,我不太好用语言来表达我压力的程度,但确实我包括我们团队在这个过程中承受的压力跟以前的任务相比,真的不一样 。
从着陆到巡视探测
中间为何留出7天时间?
5月22日10时40分,“祝融号”火星车到达火星表面,开始执行我国首次火星任务中最后一个阶段的任务—巡视探测 。7天前,5月15日7时18分,“天问一号”探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区 。
采访人员:着陆之后,火星车停留的这几天在做什么呢?
孙泽洲:首先着陆之后第一天它有大量的关于自己状态的设置,包括桅杆的展开、太阳翼的展开、天线的展开、移动悬架的抬升等一系列工作,之后几天它要完成对周围的环境感知,以及与地面建立通讯 。
“火星蝴蝶”
是如何设计出来的?
接下来的3个火星月,“祝融号”将在火星上开展地表成分、物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作 。这辆以中国上古神话中的火神命名的火星车重量达到240公斤左右,为6轮独立驱动,携带6台载荷,其太阳翼呈蝴蝶翼形 。因此有人形象地将“祝融号”火星车比喻为“火星蝴蝶” 。
采访人员:为什么是蝴蝶呢?蝴蝶的想法是哪来的?
孙泽洲:我们太阳翼必须要面积大,不是因为想设计成蝴蝶,是大家设计完之后觉得它像蝴蝶,收拢的时候都是扣在一起的 。这个设计巧妙,同时还非常美观 。针对太阳翼的方案初期我们做了不止十种,一开始设计成翻开再展开的,我说那样不行,一个是很复杂、风险大,另外也太丑了 。再一个需要二次展开,它也不可靠 。我们最后设计成这样,大家觉得非常美观,我觉得很有特征,很有我们的标识感 。
“天问一号”装有“黑匣子”
为着陆失败做准备
2016年,中国火星探测任务和嫦娥四号探测器任务分别正式立项,孙泽洲被任命为两大探测器的“双料”总设计师,一面飞“月球”,一面奔“火星” 。从“探月”到“探火”,距离从38万公里一下子“跨越”到4亿公里,而且火星表面环境更为复杂凶险 。首次火星探测任务计划通过一次任务实现火星环绕、着陆和巡视,对火星进行全球性、综合性的环绕探测,在火星表面开展区域巡视探测 。想要通过一次发射就完成三项目标,这在全球尚属首次 。

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