探索火星——“天问一号”火星环绕器研制团队

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一系列探火成绩取得的背后，离不开勇于探索，敢于创新的中国航天人。

在航天科技集团八院，设计师正在对火星环绕器的状态进行验证。

航天科技集团八院天问一号火星环绕器总体副主任设计师 杜洋：我们现在就是利用环绕器的一个在轨验证系统，对环绕器即将操作的一些在轨操作进行地面的全流程的验证，确保这些动作都是正确无误的。

杜洋所在的就是火星环绕器的设计师团队。2020年7月，我国首次火星探测任务“天问一号”成功发射，“天问一号”探测器由火星环绕器和着陆巡视器组成，其中，火星环绕器是我国第一颗人造火星卫星，围绕着火星进行科学探测。作为一位功能强大的“太空多面手”，环绕器在“天问一号”火星探测任务中，充当了飞行器、通信器和探测器三大角色。从工程立项到成功发射，这支平均年龄只有35岁的年轻的团队，完成了火星环绕器从最初的设计到最终的研制全过程，如何确保这些产品在天上能够成功而且可靠运行，研制团队面对着极大的挑战。

杜洋：到火星的时候会有一个关键动作，它叫火星制动捕获。这个动作其实对于火星环绕器，甚至“天问一号”整个任务来讲，是非常大的考验。围绕这个考验，我们怎么才能做好这个动作，其实在我们的研制中也是攻关了很久。

杜洋介绍，从地球发射火星探测器到火星，要飞行202天，最远的距离达到4亿公里，在这个过程中，通信传输的时间会越来越长，信号会越来越弱，如何解决这个问题，关系到任务的成败。

杜洋：如何在这么长的距离里面能确保我们的信息传输，其实是通过配置了一台非常高灵敏度的应答机，而且增加了一个2.5米口径的定向天线，那就相当于是我用一个非常灵敏的设备能收到信号，同时通过一个非常大的喇叭把弱小的信号给收回来。通过这种形式，我就可以确保通信上没有问题，其实这两台设备都是很难研制的。

设备研制出来了，好不好用，在天上是否能达到预期的效果，研制团队在全国的东南西北8个地方进行了大量测试的工作，同时对可能出现的故障进行了大量的模拟，最终设计出一套自主管理程序。

杜洋：这个程序通过地面上不停地试验验证，最终确保这个流程能够稳妥可靠执行，我们累计所有的设备加电时长应该超过了2000多小时，然后把我们的操作指令、操作流程不断地滚动去执行，确保这个设计都是正确的。最终，环绕器的表现也如教科书般的一样，非常的精准，按照我们的设计状态一步一步走下来。

功夫不负有心人，在研制团队夜以继日的努力下，他们接连攻克了火星制动捕获、超远距离通信、长时间在轨自主管理、深空光学自主导航等多项关键技术。我国首次火星探测通过一次任务，就实现了火星环绕、着陆和巡视三大目标。

在今年的中国航天日上，国家航天局发布了基于火星环绕器携带的中分辨率相机拍摄数据制作而成的火星全球影像图，向全球共享“天问一号”的科学成果。如今，火星环绕器依然在“环绕火星”的岗位上，持续对火星开展多维度探测。

杜洋：从2014年的10月份到2020年7月份的发射，基本上是近6年的时间，做设计、做充分的验证，这种测试过程是24小时（不停），就是一定要把火星这件事干成，一直在往前走。任务成功的时候回想这些事，觉得特别荣幸，能赶上这么好的一个时代，参与到了一个能给国家去做贡献的任务当中。