陳征:我們這些航天工程師面臨的主要挑戰(zhàn)是那些難以想象的苛刻、極端環(huán)境和條件,但賈老師剛才的分享卻非常通俗、接地氣。下面,我們請(qǐng)賈老師再給我們比較系統(tǒng)地分享一下我國(guó)探月、探火的主要工作、目標(biāo)與成就。
賈陽(yáng):東方紅一號(hào)是中國(guó)人航天的標(biāo)志起始點(diǎn)。自此,我國(guó)開啟了航天的新時(shí)代,即從東方紅一號(hào)的歌曲,一步步開始了逐漸實(shí)用化的發(fā)展。這一發(fā)展主要有三大類:第一類是衛(wèi)星,一是通訊,這也是最重要的,通訊衛(wèi)星在遠(yuǎn)程上解決了信號(hào)傳輸?shù)膯?wèn)題,比如在體育賽事的轉(zhuǎn)播上不再需要租借國(guó)外的轉(zhuǎn)發(fā)器;二是氣象,現(xiàn)在我們看下手機(jī)就能知道一段時(shí)間內(nèi)的天氣,而且天氣預(yù)報(bào)也越來(lái)越準(zhǔn)確了;三是遙感,哪怕是在民用方面也發(fā)展到了很高的水平。第二類是飛船,從楊利偉到現(xiàn)在的空間站,我們的航天工作得到了長(zhǎng)足發(fā)展,也得到了舉世關(guān)注。第三類是往更遠(yuǎn)的地方走,比如我們提到的月球和火星。
我國(guó)于2007年首發(fā)了繞月衛(wèi)星——嫦娥一號(hào),后來(lái)又有了嫦娥二號(hào),在一號(hào)的基礎(chǔ)上繞月飛得更近了,也看得更清楚了,甚至還在完成工作后跑到更遠(yuǎn)的地方和其他小行星進(jìn)行交匯。我們下一個(gè)目標(biāo)就不再是繞月飛行了,而是要落到月球的表面上去。這個(gè)著陸的月球車就是我們團(tuán)隊(duì)的作品,即玉兔號(hào)。后來(lái),嫦娥四號(hào)又去了月球背面,帶著我們的第二輛車——玉兔二號(hào)。這是我們?nèi)祟愂状蔚皆虑虻谋趁嫒?,首次不是那么容易的事情。后?lái),我們又有了嫦娥五號(hào),嫦娥石就是利用它帶回來(lái)的土壤發(fā)現(xiàn)的。再往后,嫦娥六號(hào)還將去月球,很可能還是月球的背面,實(shí)現(xiàn)人類首次帶回月球背面的樣品。未來(lái),嫦娥七號(hào)將去往月球的南極,探測(cè)終日不見(jiàn)陽(yáng)光的月球南極隕石坑,為進(jìn)一步的發(fā)展做準(zhǔn)備。
除了月球,我們的主要目標(biāo)就是火星了。相對(duì)而言,我國(guó)去火星是比較晚的,也策劃了各種各樣的方式,最容易的是像嫦娥一號(hào)一樣發(fā)射一個(gè)圍繞火星的衛(wèi)星。但后來(lái),我們提出了繞、落兩步并作一步走的方式,所以天問(wèn)一號(hào)的任務(wù)就變成了繞、落、尋。天問(wèn)一號(hào)于2020年發(fā)射,直到2021年才抵達(dá)火星,然后開始繞著火星飛行,在進(jìn)一步確認(rèn)著陸點(diǎn)后才在與中國(guó)桂林相同經(jīng)緯度的火星著陸點(diǎn)著陸。祝融號(hào)火星探測(cè)器行進(jìn)了1921米,現(xiàn)在進(jìn)入了休眠狀態(tài)。盡管我們期盼著它蘇醒,但其實(shí)概率已經(jīng)越來(lái)越小了。
陳征:最后,我們請(qǐng)賈老師簡(jiǎn)單介紹一下您所了解的探月探火航天器。
賈陽(yáng):就說(shuō)說(shuō)祝融號(hào)火星車吧。在做設(shè)計(jì)的時(shí)候,我們剛開始還采用的是比較傳統(tǒng)的想法,后來(lái)又努力進(jìn)行了美化。也就是說(shuō),在設(shè)計(jì)月球車時(shí),我心里的目標(biāo)還只是功能強(qiáng)大,等到設(shè)計(jì)火星車時(shí),我給自己的目標(biāo)做了一個(gè)提升,那就是不但功能強(qiáng)大,而且漂亮。這個(gè)漂亮在我心里的權(quán)重還是很高的。
祝融號(hào)有四片太陽(yáng)翼,我們努力把它打造成了蝴蝶的形狀。在整車的設(shè)計(jì)過(guò)程中,兩個(gè)圓柱形設(shè)備對(duì)應(yīng)的是蝴蝶的復(fù)眼,向前伸展的兩根綠色天線對(duì)應(yīng)的是蝴蝶的觸角,四片太陽(yáng)能電池板對(duì)應(yīng)的是蝴蝶的翅膀。
我們的火星車不僅形狀上漂亮,還有著強(qiáng)大的功能。六個(gè)車輪有各種各樣的變形,去到火星的時(shí)候就像螃蟹一樣是趴著的,到了火星之后就能夠站起身來(lái)開始工作。六個(gè)車輪可以都偏轉(zhuǎn)一定的角度,甚至可以像螃蟹一樣橫著走,比如在遇到前方障礙時(shí)不需要走弧線,而是可以直角轉(zhuǎn)彎、橫著走,同時(shí)也不像月球車那樣爬20°的坡就比較費(fèi)勁了,而是可以把輪子調(diào)整成45°形成六道車轍進(jìn)行爬坡,此外還可以像蟲子一樣蠕動(dòng),即前輪往前走時(shí)中、后輪先不動(dòng),過(guò)程中車身下降,接下來(lái)前輪不動(dòng),中、后輪往前走,過(guò)程中車身升高,周而復(fù)始進(jìn)行循環(huán)。盡管這是一個(gè)效率很低的運(yùn)動(dòng)方式,但好處是更容易脫困,即使六個(gè)車輪全部被沙子埋住也可以自行脫困。所以,在沒(méi)有救援的前提下,祝融號(hào)采取的是工作效率低卻安全的方式。如果其中一個(gè)輪子損壞,將會(huì)被收起、離地,另外五個(gè)輪子繼續(xù)往前走。
火星是有大氣的,也就會(huì)帶來(lái)很多塵土的堆積。這次祝融號(hào)沒(méi)有醒過(guò)來(lái),很有可能就是太陽(yáng)能電池板上積累灰塵的情況在原來(lái)一年的程度上增加了40%,哪怕等到陽(yáng)光最強(qiáng)的時(shí)候也不足以喚醒了。我們其實(shí)還給它設(shè)計(jì)了一個(gè)本領(lǐng),就是仿照夏天的荷葉,被微風(fēng)一吹就把其上的水珠搖落了。祝融號(hào)的太陽(yáng)能電池片上也有類似的結(jié)構(gòu),本質(zhì)上是一種微觀的像針一樣的東西?;覊m不是死死地落在太陽(yáng)能電池板上的,而是落在這個(gè)針床上,等到太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就能夠甩落灰塵。但是,這個(gè)功能并沒(méi)有幫助祝融號(hào)蘇醒,主要是祝融號(hào)把太陽(yáng)能電池板展平后全系統(tǒng)斷電了,灰塵落在上面也沒(méi)有辦法。
我們還為祝融號(hào)穿上了一件“棉襖”,也就是氣凝膠。這種材料具有兩個(gè)特點(diǎn):一是很輕,哪怕是放到花瓣上也不會(huì)導(dǎo)致變形;二是隔熱,哪怕是用高溫?zé)?,隔著材料的鮮花也不會(huì)枯萎。祝融號(hào)在火星上的工作是路途遙遠(yuǎn)的,在遇到特殊情況時(shí)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)及時(shí)聯(lián)絡(luò)的,所以我們需要祝融號(hào)能夠自行決定能源的使用情況。比如,今天能源充沛、周圍情況很好,就全額完成工作,如果能源不足就偷點(diǎn)懶,如果能源嚴(yán)重不足就直接“睡覺(jué)”,這都是由祝融號(hào)自行決定的。以上,就是祝融號(hào)的主要本領(lǐng)。
陳征:非常感謝賈老師!我們從賈老師的生動(dòng)講述中,就能體會(huì)到航天事業(yè)每一步都非常艱難,我們還有很多具體的工作要做。今天,特別感謝二位老師和現(xiàn)場(chǎng)朋友們的陪伴,再見(jiàn)!
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