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兰州空间技术物理研究所硬核科技实现首次火星探测之旅

   日期:2020-07-30     浏览:883    

2020年7月23日12时41分,我国首个火星探测器由长征五号运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射,我国首次火星探测任务正式实施,我国深空探测迈出崭新的一步。

兰州空间技术物理研究所在火星探测任务中承担着八类产品的研制工作,他们将在本次任务中发挥重要的作用。

让我们更了解火星:

火星能量粒子分析仪

火星是否存在生命?星际空间和火星空间的辐射环境是什么样的?近火星空间能量粒子与火星大气的演化关系、太阳风暴能量粒子对火星大气逃逸的影响与相互作用的规律是什么样的?这一系列问题都是本次火星探测任务所要回答的问题。由研究所和中科院近代物理研究所联合研制的火星能量粒子分析仪将为这些问题提供重要的基础数据。

研究所自2016年启动火星能量粒子分析仪的研制工作,它是“天问一号”火星探测器环绕器上的其中一个重要载荷,将伴随“天问一号”火星探测器的“问天”之旅开展能量粒子探测任务。这是国内首次采用集成探测方案开展火星空间环境认知的科学探测任务,也是研究所在我国空间科学探测道路上的又一次新的重要的实践。

在火星打上中国标志:

火星车器表国旗和着陆平台国旗装置

在本次火星探测任务中,探测器将携带两面国旗着陆火星,他们分别是贴装于火星车表面的器表国旗和位于着陆平台的国旗装置(后续简称国旗装置)。

器表国旗此前已成功应用于嫦娥三号与嫦娥四号月球探测器,而国旗装置是在我国航天器上的首次使用,它首次采用了国旗卷绕与展开的展示模式,同时具有重量轻、展开冲击小等特点。

为火星车穿上“防护服”:

太阳能集热器光学组件和吸热涂层

太阳能集热器的主要任务是在火昼期间高效收集太阳辐射的热量并存储起来,供着陆巡视器在夜间使用,这就像是为巡视器穿上了一件特殊的“防护服”,肩负着保证巡视器夜晚热量供应的重要责任,而研究所研制的光学组件和吸热涂层则是这件防护服的重要“材料”。

为满足火星复杂恶劣环境下的工作要求,本次集热器光学组件在航天器上首次采用了透明薄膜材料作为空间窗膜材料,为了测试产品性能,研制团队深入沙漠腹地,在极端恶劣的条件下先后完成了风洞吹沙试验、野外暴露试验等各项测试,取得了大量珍贵的数据和研究成果,为实现它的首次应用奠定了基础。

让火星车运行的更顺畅:

空间活动零部件

要确保巡视器在火星表面能够正常行走、爬坡、翻越障碍等功能,由空间活动零部件作为驱动机构的关键部件起到至关重要的作用。本次火星探测项目中有活动件产品1200余件,保障了各种机构产品的长时间在轨工作能力。

飞火流星的“马车夫”:

着陆缓冲机构展开到位信号装置

如果将“天问一号”火星探测器比作一辆高速前进、飞向火星的“马车”,那么着陆缓冲机构展开到位信号装置就是这架“马车”忠诚的“马车夫”。

该装置已在神舟、嫦娥等任务中成功应用,本次它将为火星着陆探测器的“软着陆”发挥重要的作用。当着陆探测器接近火星到达预定的高度时,着陆缓冲机构展开后,信号装置就会发出着陆“指令”,探测器才能明确自身的展开状态,开始准备在火星表面着陆。

为火星车探测雷达提供动力支持:

二次电源组件

二次电源产品承担着火星能量粒子分析仪和火星环绕器次表层雷达的供配电工作。火星探测器雷达二次电源组件基于研究所多年开展二次电源产品的研制经验,简化了电路配置并通过微小型电源产品研制技术,最终实现了产品的尺寸小、重量轻的指标要求,它是研究所目前功率密度比和体积最小的二次电源配电箱。别看它身材小,但能量却很大,是火星环绕器进行火星全球性和综合性探测任务主要能源设备。

无论是首次“出征”的新品,还是曾将有过“飞天”经历的产品,它们都在地面接受了一系列严格、复杂的测试。今天,“身经百战”的研究所火星家族产品将迎来它们的“长途旅行”,接收真正的考验,预祝它们能够圆满完成任务,为我国首次火星探测任务的顺利进行保驾护航!


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