祝融火星车——火星漫步探险旅程（2）

摘自《天文爱好者杂志》（原创 钱航 张新龙）

【#2# 亮出独门绝技】

天问一号探测器自2020年7月23日发射以来，在地火转移飞行、环火轨道运行期间，环绕器配置的中分辨率相机、高分辨率相机、矿物光谱分析仪、磁强计等7台科学载荷陆续开机探测，获取科学数据。

火面工作期间，火星车将按计划开展巡视区环境感知、火面移动以及相关科学探测，通过配置的地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、表面成分探测仪等6台载荷，对巡视区开展详细探测。同时，环绕器将继续运行在中继轨道，为火星车巡视探测提供稳定的中继通信，并兼顾开展环绕探测。“祝融号”火星车所搭载的6台科学载荷包括：

【火星表面成分探测仪】

其中包括激光诱导击穿光谱仪（LIBS），短波红外光谱显微成像仪（SWIR）和微成像相机。LIBS（240-850nm）用于元素组成分析；SWIR（850-2400nm）用于矿物和岩石的分析和识别；微成像相机（900-1000nm）可以获得探测目标的高空间分辨率图像。

【多光谱相机】

主要用来获取着陆点周围的地形、地貌和地质背景信息，进行空间分析，获得岩石、土壤等可见近红外光谱数据；采集各种白天和黑夜的天空图像，以进行特定的大气、气象和天文研究。

【导航地形相机】

主要用来拍摄广角图片，进行识别后用来指导火星车的移动并寻找感兴趣的目标（岩石/土壤等）；结合环绕器上搭载的高分辨率相机，将它们拍摄到的地面图像进行比对，可以校准火星表面的真实情况；同时还可以为其他科学载荷寻找感兴趣的探测目标或区域。

【火星车次表层探测雷达】

这种雷达可以探测火星土壤的厚度和地下分层情况，其中包含有两个通道，低频通道（15-95MHz）可以穿透10-100米的深度（空间分辨率为几米）；高频通道（0.45-2.15GHz）可以穿透3-10米的深度（空间分辨率为几厘米）。次表层探测雷达可以随火星车移动，持续收集火星地表下方的雷达信号，探测地下物质的大小和分布特征，并在垂直和水平方向上约束地下分层结构，制约地下水冰和挥发物（如：水合矿物质等）的分布。

【火星表面磁场探测仪】

用以检测火星表面磁场、火星磁场指数以及火星电离层中的电流。其主要优点是可随火星车移动；与环绕器上搭载的磁强计协同观测，将对理解火星内部的演变具有极其重要的意义。

【火星气象测量仪】

用于监测火星表面温度、压力、风场和声音等数据，观测它们随着时间和空间的变化情况。在着陆之前，该设备还可以在环火轨道上收集温度和声音的相关数据。

相较于国外的其他火星车，“祝融号”的移动能力更强大，设计也更复杂。它采用了主动悬架，6个车轮均可独立驱动，独立转向。除前进、后退、四轮转向行驶等功能外，还具备蟹行运动能力（也就是说，可以像螃蟹一样横向走行），可适用于灵活避障、大角度爬坡等场景。更强大的功能还包括：车体升降（在火星极端环境表面可以利用车体升降摆脱沉陷）、尺蠖运动（尺蠖是大型蛾类的幼虫，行动时一屈一伸像个拱桥的昆虫；“祝融号”火星车利用车体升降功能，能够在松软地形上前进或后退，与尺蠖的运动很像）和抬轮排故（遇到车轮故障时，通过质心位置调整，并辅以夹角与离合的配合，可以将故障车轮抬离地面，车辆继续行驶）等。

【待续：祝融火星车——火星漫步探险旅程（3）】