祝融號(hào)火星車進(jìn)入休眠狀態(tài)以來已有11個(gè)月，原本預(yù)期在去年12月前后火星北半球進(jìn)入初春季節(jié)，環(huán)境條件好轉(zhuǎn)后自主喚醒，然時(shí)至今日仍未醒來。

祝融號(hào)在火星自拍車影

近段時(shí)間以來關(guān)于祝融號(hào)的討論一直非常熱鬧，它目前究竟是什么狀態(tài)，還能不能醒來？

在第八個(gè)航天日活動(dòng)上，官宣定調(diào)祝融號(hào)仍處于休眠狀態(tài)。緊接著就是在央視節(jié)目中，行星探測(cè)工程總師張榮橋披露了一個(gè)重要的信息點(diǎn)：

基于以上表述，我們目前還不能宣布祝融號(hào)的最終結(jié)局，因?yàn)槠渌巺^(qū)域還沒有迎來太陽光照最強(qiáng)的時(shí)候。

太陽直射兩次過頂，自主喚醒仍有機(jī)會(huì)

火星與地球一樣都有南北回歸線，太陽直射點(diǎn)也始終處于變化之中，這才有了火星的四季之分。

去年12月，太陽直射點(diǎn)自南向北經(jīng)過赤道移動(dòng)到了火星北半球，隨著時(shí)間的推移直射點(diǎn)還將持續(xù)北移，祝融號(hào)所處區(qū)域預(yù)計(jì)到今年7月8月就將迎來盛夏，此時(shí)太陽光將從祝融號(hào)頭頂近乎90度方位角照射，到那時(shí)就是光照最強(qiáng)的時(shí)候，屆時(shí)如果祝融號(hào)仍然無法自主喚醒，就可以宣布“退役”這一結(jié)果。

天問一號(hào)登陸火星過程中，著陸平臺(tái)監(jiān)視相機(jī)拍到的夏季太陽。

值得一提的是，祝融號(hào)選擇的著陸點(diǎn)拿捏的很到位，該著陸點(diǎn)緯度是25.102°N，而火星北回歸線是25.19°N，我們幾乎是貼著北回歸線登陸，這種指哪落哪的能力也是值得贊嘆的。

祝融號(hào)著陸坐標(biāo)

著陸過程（畫面有快進(jìn)）

分離相機(jī)拍攝的火星車與著陸平臺(tái)兩器合影

太陽直射點(diǎn)將在短時(shí)間內(nèi)先后兩次經(jīng)過祝融號(hào)的頭頂，兩個(gè)緯度間距很小，也意味著祝融號(hào)沐浴火星盛夏陽光的時(shí)間是連貫的。

祝融號(hào)火星車極富個(gè)性：自主決策的智能體

主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

首先，它是一輛純粹的太陽能火星車，在大家的印象中，好像NASA的旅居者號(hào)、勇氣號(hào)、機(jī)遇號(hào)這三輛火星車也是太陽能，但事實(shí)上它們并不純粹，因?yàn)樗鼈兌寂渲糜型凰睾藷嵩矗瑹崮芄?yīng)并不完全依賴太陽能。

同位素核熱源

祝融號(hào)則不同，它沒有配置同位素核熱源，而是首次在地外天體表面巡視任務(wù)中應(yīng)用了基于填充正十一烷相變儲(chǔ)能材料的集熱器，這種集熱器在白天吸收熱能，到了夜間，或者低溫環(huán)境就能釋放熱能，進(jìn)而維持全車的熱量平衡。

我們?cè)谧Ｈ谔?hào)車體上可以看到兩個(gè)近乎透明的圓形裝置，那就是由薄膜覆蓋的集熱窗，集熱器的工作原理和蔬菜大棚是相似的。

火星車進(jìn)入休眠模式后，熱能供應(yīng)渠道不止集熱器這一個(gè)，在全系統(tǒng)斷電條件下，太陽能電池板雖然無法為車載設(shè)備供電，但它并沒有停止工作，而是通過喚醒負(fù)載電路為火星車加熱。

祝融號(hào)的個(gè)性還體現(xiàn)在高度的自主能力，就是自主休眠與自主喚醒功能的設(shè)計(jì)。

在祝融號(hào)之前的太陽能火星車，一旦遇到強(qiáng)烈的沙塵天氣，地球上的測(cè)控人員通常是愛莫能助的，因?yàn)榈鼗鹜ㄐ艜r(shí)延來回需要幾十分鐘，在這段時(shí)間里火星車將遭遇這樣的情況：發(fā)電能力驟降，而載荷設(shè)備持續(xù)耗電，結(jié)局就可能是耗盡關(guān)機(jī)再也無法醒來。

天問一號(hào)環(huán)繞器中分辨率相機(jī)拍攝的火星沙塵

針對(duì)這一攸關(guān)生死的大問題，祝融號(hào)設(shè)計(jì)了自主休眠與自主喚醒功能，就是通過檢查電池電量進(jìn)行自主決策，比如電量較低時(shí)，自主規(guī)劃可工作的載荷設(shè)備，電量若繼續(xù)降低，則全系統(tǒng)斷電自主進(jìn)入休眠狀態(tài)。

火星車的自主喚醒需要滿足兩個(gè)條件，首先是車艙內(nèi)的溫度要高于零下15攝氏度，注意這里的溫度是設(shè)備溫度，并不是車外的環(huán)境溫度，車內(nèi)溫度有加熱與保溫措施，與車外溫度是完全不同的。

另一個(gè)條件就是，太陽能電池發(fā)電功率達(dá)到140瓦，這是祝融號(hào)全天最小耗電量。

可以這么說，祝融號(hào)自去年進(jìn)入休眠模式后的每一天每一刻，它都在不斷地進(jìn)行喚醒嘗試，這是由它的工作機(jī)制所決定的。

集熱器與太陽能電池板持續(xù)在為車體加熱，它在等待著蓄電池溫度達(dá)到零下15攝氏度以上，然后溫度繼電器閉合，之后電源控制器內(nèi)部繼電器回路接通，喚醒電阻產(chǎn)生的壓差作用在喚醒繼電器線包兩端，當(dāng)太陽電池發(fā)電功率達(dá)到140瓦后，火星車得電喚醒。

祝融號(hào)火星車當(dāng)前可能的兩種狀態(tài)：

1.祝融號(hào)車艙內(nèi)溫度已經(jīng)達(dá)標(biāo)，溫度繼電器閉合，太陽能電池發(fā)電線路也已經(jīng)接通，但是由于沙塵覆蓋還沒有滿足發(fā)電指標(biāo)；

2.由于沙塵積累過多，太陽能電池線路加熱與集熱器溫度平衡功能雙雙受限，車艙內(nèi)的溫度指標(biāo)沒有達(dá)標(biāo)，太陽能電池發(fā)電線路也沒接通；

祝融號(hào)休眠前全景相機(jī)拍攝畫面

不論哪種可能，都需要等待今年七八月份火星北半球盛夏的到來，到那時(shí)才能宣布最終結(jié)局。

自主喚醒后的續(xù)命動(dòng)作：抬升太陽電池板，主動(dòng)除塵

如果七八月盛夏到來后，祝融號(hào)火星車不負(fù)眾望成功喚醒，到那時(shí)它將有一個(gè)動(dòng)作需要盡快安排，就是抬升太陽能電池板，主動(dòng)除塵。

作為一輛純太陽能動(dòng)力火星車，祝融號(hào)針對(duì)沙塵沉積問題也早已做了功能準(zhǔn)備，比如太陽能電池板的超疏基結(jié)構(gòu)，可以使得沙塵顆粒的粘著性降低，被動(dòng)防塵功能效果自然不會(huì)是立竿見影，所以我們準(zhǔn)備了主動(dòng)除塵功能。

就是火星車車體兩側(cè)的太陽能電池板，這對(duì)電池板本身就可以針對(duì)太陽高度角進(jìn)行角度姿態(tài)調(diào)整，在進(jìn)行主動(dòng)除塵時(shí)可將兩側(cè)太陽能電池板調(diào)整至豎直姿態(tài)，通過調(diào)整過程中的振動(dòng)與火星引力將沉積在表面的沙塵倒掉。

進(jìn)行主動(dòng)除塵后，祝融號(hào)的發(fā)電能力將顯著提升。

天問一號(hào)任務(wù)已經(jīng)取得前所未有的圓滿成功

話說，為什么祝融號(hào)要成為這樣一輛有個(gè)性的火星車呢？ 比如，它為什么不能配置類似機(jī)遇號(hào)與勇氣號(hào)應(yīng)用的同位素核熱源？

對(duì)于我們而言，配置同位素核熱源并不存在障礙，不論是自研還是外購，都可以實(shí)現(xiàn)。

張榮橋總師說，實(shí)事求是講，我們也是想作為一種嘗試的項(xiàng)目，現(xiàn)在沒有醒過來，也是在我們的預(yù)料之中。

這里的“嘗試”指的就是祝融號(hào)火星車一系列的個(gè)性化設(shè)計(jì)，比如在世界范圍內(nèi)首次在地外天體表面巡視任務(wù)中應(yīng)用相變儲(chǔ)能材料的集熱器，以此替代同位素核熱源。

以往人們總說，我們?nèi)狈?chuàng)新，要?jiǎng)?chuàng)新就要面對(duì)失敗的可能，我們應(yīng)該對(duì)此有足夠的包容。正如同人們對(duì)馬斯克在通往成功道路上所遇到的各種失敗的包容性一樣，在創(chuàng)新這個(gè)問題上，不能雙重標(biāo)準(zhǔn)。

何況對(duì)于祝融號(hào)而言，這完全算不上什么失敗，它已經(jīng)在火星表面正常執(zhí)行巡視探測(cè)任務(wù)長(zhǎng)達(dá)358個(gè)火星日，整整一個(gè)地球年，而其設(shè)計(jì)壽命就是90個(gè)火星日，并且在火星表面的累計(jì)行駛里程達(dá)到了1921米。

天問一號(hào)環(huán)繞器高分相機(jī)拍攝的祝融號(hào)在火星表面行駛1921米車轍

祝融號(hào)火星車是天問一號(hào)探測(cè)器的組成部分，天問一號(hào)是我國(guó)首次自主實(shí)施的火星探測(cè)任務(wù)，它還是人類迄今為止進(jìn)入火星軌道的最大規(guī)模探測(cè)器，在這第一次任務(wù)中，我們一步就實(shí)現(xiàn)了環(huán)繞火星、著陸火星、巡視火星，在此之前，不僅世界任何一個(gè)國(guó)家在其首次火星任務(wù)中都沒有實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)紀(jì)錄，即便是現(xiàn)在，除我們以外，也沒有任何國(guó)家在一次火星任務(wù)中，一步實(shí)現(xiàn)火星繞落巡。

分離相機(jī)拍攝的天問一號(hào)環(huán)繞器

著陸平臺(tái)相機(jī)拍攝的進(jìn)入艙減速傘

祝融號(hào)踏上火星表面的那一刻：駛離著陸平臺(tái)

提到“一步實(shí)現(xiàn)火星繞著巡”這9個(gè)字，不由得又想起七年前，張榮橋總師接受央視采訪時(shí)的畫面，那一年我們首次公開了此次火星探測(cè)任務(wù)，當(dāng)時(shí)還沒有天問一號(hào)這個(gè)名字，而是暫時(shí)被冠名為“火星一號(hào)”。

那一年，張榮橋總師說：

當(dāng)時(shí)他還說：

最終天問一號(hào)如約實(shí)現(xiàn)了后墻不倒的成功發(fā)射，之后又成功實(shí)現(xiàn)既定的繞著巡火星三大工程目標(biāo)與系列科學(xué)探測(cè)目標(biāo)，這種執(zhí)行力與效率放眼世界是極為罕見的。

與之形成鮮明對(duì)比的是，原本計(jì)劃與我們一路同行的歐空局的“羅莎琳德·富蘭克林號(hào)”火星車，他們就沒有實(shí)現(xiàn)后墻不倒的如期發(fā)射，而且他們的后墻此后是一倒再倒。

歐空局羅莎琳德·富蘭克林號(hào)火星車，最新發(fā)射時(shí)間不早于2028年。

不斷拓展人類活動(dòng)邊際，波瀾壯闊的太陽系探測(cè)圖景

站在天問一號(hào)任務(wù)完美成功的新起點(diǎn)上，我們又有了新任務(wù)。今年還是張榮橋總師向大家介紹后續(xù)任務(wù)，其中在介紹天問二號(hào)小行星探測(cè)任務(wù)時(shí)，其表述與口氣，和當(dāng)年介紹首次火星任務(wù)時(shí)的情景可以說是相當(dāng)神似。

天問二號(hào)小行星采樣返回任務(wù)已經(jīng)敲定又一個(gè)后墻不倒的發(fā)射時(shí)間節(jié)點(diǎn)：

小行星探測(cè)我們不做則已，要做就做最難的。小行星不同于行星，它的引力非常微弱，微弱到不足以捕獲探測(cè)器使其繞飛，只能通過軌道設(shè)計(jì)進(jìn)行伴飛，小行星的尺寸越小，進(jìn)行伴飛與著陸的難度就越大。

天問二號(hào)要登陸的是一顆40米×100米的小行星，這一尺寸遠(yuǎn)小于以往人類的任何一次小天體采樣任務(wù)，難度可想而知。

在完成小行星采樣返回任務(wù)后，天問二號(hào)軌道器還將借力地球與火星前往小行星帶探測(cè)一顆彗星，整個(gè)任務(wù)的時(shí)間跨度將達(dá)到10年。

在天問二號(hào)進(jìn)行為期十年太空流浪之旅的同時(shí)，我們還將實(shí)施嫦娥六號(hào)月球背面采樣返回任務(wù)、嫦娥七號(hào)與嫦娥八號(hào)的月面科研站基本型建設(shè)任務(wù)、載人登月任務(wù)、天問三號(hào)火星采樣返回任務(wù)、天問四號(hào)木星系探測(cè)任務(wù)……

同時(shí)探測(cè)太陽系的多個(gè)天體，不斷拓展人類活動(dòng)邊際，此情此景，只能用波瀾壯闊來形容！