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【文/觀察者網(wǎng) 趙挪亞】新年伊始，中國火星探測器天問一號就帶來一組精美的圖像，其中一張環(huán)繞器與火星的“自拍照”，更是引起國內(nèi)外航天愛好者們的驚嘆和稱贊。

茫茫宇宙之中，是哪只無形之手拍下了這張壯美合影？

微信公眾號“上海航天”1月4日發(fā)文介紹說，航天八院803所設計了一套由多個分離測量傳感器組成的監(jiān)測系統(tǒng)，通過將這些“小家伙”們拋離的方式完成探測器深空“自拍”。這已經(jīng)是天文一號的第二次自拍。2020年國慶期間，天問一號在奔火途中，也通過“自拍”的方式，為祖國送上的生日祝福。

海外的航天愛好者對此驚嘆不已。常年關(guān)注中國航天的芬蘭記者安德魯·瓊斯（Adrew Jones）撰文稱，這是天文一號新年帶來的“巨大驚喜”。西班牙航天科普作家佩德羅·萊昂（Pedro León）則感嘆：“感覺中國身處2122年。”

2021年，中國人首次進入自己的空間站，祝融號首次在火星上留下自己的足跡，羲和號推動我國進入“探日時代”......中國航天交出了一份滿分答卷。2022年，中國航天將完成空間站的建造。而天問二號、火星取樣乃至木星探測都已經(jīng)在下一步的計劃之中。

環(huán)繞器和火星的“自拍照” 中國航天圖

“中國活在2122年”

上海航天1月4日發(fā)文詳細介紹了天問一號環(huán)繞器“自拍照”的原理。原來，早在我國首次自主火星探測工程立項之初，研制團隊就在思考如何做好火星探測器在軌工作狀態(tài)的可視化監(jiān)測。

距離地球近4億公里外的火星并沒有其他“游客”可以幫忙拍照，如果用自拍的方式也沒有那么簡單，由于環(huán)繞器自身個頭太大，需要一支長達15米的自拍桿才能實現(xiàn)全身照自拍，不僅資源消耗大，還存在一定安全隱患。

為此，八院火星環(huán)繞器工程測量分系統(tǒng)團隊提出了“分離式監(jiān)測方案”，設計了一套由多個分離測量傳感器組成的監(jiān)測系統(tǒng)，通過將這些“小家伙”們拋離的方式完成探測器深空“自拍”。

10月1日國慶期間，國家航天局發(fā)布我國首次火星探測任務天問一號探測器飛行圖像，圖上的五星紅旗呈現(xiàn)出鮮艷的中國紅。這是天問一號探測器運用這一技術(shù)，首次進行的深空“自拍”。

而這一次，分離測量傳感器在地面控制下再次實施分離監(jiān)測任務， 在慢慢遠離的過程中利用自身兩側(cè)安裝的兩個廣角鏡頭，每秒拍攝一張圖像，通過wifi傳輸?shù)姆绞綄D像傳回天問一號探測器，最終將北極冰蓋、環(huán)繞器局部特寫及環(huán)繞器與火星合影的畫面呈現(xiàn)出來。

簡單地說，就是扔出去一個小相機，拍的照片用wifi傳回來~

分離測量傳感器的研制過程中，需要克服的技術(shù)難點很多。八院803所產(chǎn)品首席鄭循江介紹，分離測量傳感器是按照監(jiān)視相機小衛(wèi)星化理念設計的產(chǎn)品，需要在1kg的總質(zhì)量內(nèi)實現(xiàn)鎖定解鎖、分離釋放，分離后自供電、自動拍照、wifi通訊等功能，給研制過程帶來了不小的挑戰(zhàn)。

而在wifi通信上，為了驗證在高、低溫情況下通訊實際情況，團隊成員多次對產(chǎn)品進行大范圍溫度適應性測試，并對關(guān)鍵信號進行測量分析，拿到了實際溫度沖擊變化情況下的電路狀態(tài)數(shù)據(jù)。隨后，團隊對相關(guān)電路進行了多輪迭代改進，并對軟件協(xié)議進行不斷地修改完善，最終實現(xiàn)了分離后飄飛過程的穩(wěn)定wifi數(shù)據(jù)傳輸。

克服了種種難題后，研制團隊最終交出了這份答卷。

除了“自拍照”外，天問一號本次傳回的圖像還環(huán)繞器局部特寫、火星北極冰蓋及“祝融號”火星車拍攝火面地貌等內(nèi)容。

火星北極冰蓋

這組圖一出，在國內(nèi)外的航天愛好者中引起不小的轟動。常年關(guān)注中國航天的美國Space.com專欄作家安德魯·瓊斯撰寫長文，稱贊了天問一號的這一壯舉。

文章開篇寫道：“中國的天問一號火星探測器在新年帶來了一個巨大的驚喜，它的一個小相機從環(huán)繞器上飛出來，為這顆紅色星球拍攝了令人驚嘆的新照片。”

隨后，瓊斯在文章中介紹了“自拍照”的原理，還援引火星探測器系統(tǒng)總設計師孫澤洲稱，這組照片展示了環(huán)繞器狀態(tài)良好。“應該說目前環(huán)繞器環(huán)繞火星飛行的狀態(tài)非常好。（圖片中）可以看到環(huán)繞器環(huán)繞火星飛行的一個工作狀態(tài)，可以清晰看到太陽翼、定向天線，也能看到一些在軌展開的天線機構(gòu)?！?

他還介紹說，這些照片在境外社交媒體上引起了強烈關(guān)注，包括其他航天局中參與火星攝影的工程師們。

行星科學博士亞馬拉·格拉普斯（Amara Graps）在推特上說，她原以為這張照片是PS過的，但其實不是。這是由環(huán)繞器放出來的小照相機拍的。

另一名航天界記者托比·李（Toby Li）介紹了一通原理后感嘆：“這是多么好的方式來圓滿完成2021年啊，大家新年快樂！”

西班牙航天科普作家佩德羅·萊昂說：“這是一張印象深刻的照片！由環(huán)繞器放出來的小傳感器拍攝。中國身處2122年。”

下一步，中國航天怎么走？

“天問”“祝融”到訪火星，嫦娥五號月球樣品精彩亮相，“天和”“神舟”“天舟”組成中國自己的太空家園，“羲和號”邁出中國太陽探測新步伐……2021年，中國航天全年發(fā)射次數(shù)首次突破50次，再創(chuàng)新高，居世界第一。

央視新聞記者1月5日從航天科技集團了解到，今年集團公司計劃安排40次以上航天發(fā)射任務，包括載人航天6次重大任務，其中兩次貨運飛船、兩次神舟飛船和實驗艙Ⅰ、實驗艙Ⅱ發(fā)射。在2022年，中國空間站將全面建成。此外，還將完成長征六號甲運載火箭首飛等多個重點型號的發(fā)射，開展一系列戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)武器重要飛行試驗和批產(chǎn)交付等任務。

中國載人航天工程總設計師周建平去年12月27日，用“振奮人心”一詞點評了中國2021年載人航天事業(yè)。周建平對2022年充滿期待，他表示，明年將完成中國空間站的建造；神舟十三號乘組返回后，還將繼續(xù)發(fā)射貨運飛船、神舟十四號載人飛船，以及中國空間站首個實驗艙等。

“首個實驗艙叫問天，第二個實驗艙叫做夢天，完成和核心艙的對接，形成空間站的三艙構(gòu)型，完成中國空間站的建造。這是中國載人航天工程，也是中國航天的里程碑事件，標志著中國載人航天工程進入一個嶄新的時代?！?

火星探測任務總工程師張榮橋則在接受CGTN采訪時提到，天問二號、火星取樣、木星探測都已在計劃中。“我們的天問二號兩年前就已經(jīng)開始（先期研究），關(guān)鍵技術(shù)都已經(jīng)得到解決。我們要實現(xiàn)從近地小行星，取樣返回，同時還要到主帶去，進行小行星的環(huán)繞探測?！?

張榮橋接受采訪

他介紹說：“再之后，還有火星上取樣返回，這項任務難度更大，目前全世界還沒有哪個國家能夠從火星上取樣回來，我們有了計劃，有了信心。還有，（計劃）對木星及其衛(wèi)星探測。包括火星取樣和木星探測，我們還是這個態(tài)度，廣泛開展國際合作，全世界的同行共同努力，來探索我們的星辰大海?！?

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