专访天问一号总师孙泽洲：火星即将入冬，祝融号可以承受吗？

问答

Q&A

神州

2022.4.18

 

神十三乘组返回地球

✦

✦

✦

✦

2022年4月16日，神舟十三号乘组顺利返回地球，创下了中国航天员连续在轨飞行时长的新纪录。

从左至右：翟志刚、王亚平、叶光富

随着“神舟”升空，“北斗”组网，“嫦娥”探月，“天问”赴火，中国人从首问苍穹到漫步太空，一步步实现了在载人航天、人造卫星、深空探测等多个领域的非凡成就。作为中国行星探测工程的首次任务，“天问”赴火同样备受瞩目。

专访航天科技集团五院 

天问一号火星探测器系统

总设计师 孙泽洲

火星即将入冬，

祝融号可以承受吗？

✦

截至2022年3月24日，祝融号火星车在火星表面工作306个火星日，累计行驶1784米；天问一号环绕器在轨运行609天，距离地球2.77亿千米。3月24日，中国国家航天局发布了一组最新的火星影像图。

✦

✦

2021年5月19日

火星车表面无沙尘覆盖

2022年1月22日

火星车表面

存在明显的沙尘覆盖

吴小莉：我们能够抵挡得住沙尘对火星车的干扰吗？

孙泽洲：火星的一年，大概是地球的将近两年，而且火星有四季的变化，每个季节大概相当于地球五个月左右的时间，现在基本上是火星的深秋了，快进入冬天。到现在，祝融号火星车本身的状态和工作状态很好，但祝融号也是“靠天吃饭”，接下来就要看火星进入秋末和冬季之后，整个火星上沙尘的情况，这是我们要面临的一个问题。

吴小莉与孙泽洲 

在祝融号模拟车前合照

吴小莉：秋天最有风险的是沙尘，冬天呢？

孙泽洲：冬天同样是沙尘，同时，在我们火星着陆区的冬天，太阳的入射角也会变得更差，气温也会逐渐变低。这样一来，我们自身还要维持所需温度的话，需要补偿的功率也会更高一些。

吴小莉：我们可以采取暂时的冬眠吗？

孙泽洲：我们有暂时冬眠的设计手段，就像玉兔号月球车一样，可以休眠，等光照充足之后唤醒。但是在火星表面的冬眠能不能行？我们在地面也做了一些试验，试验结果证明我们还可以。但这些试验模拟的条件，毕竟还是有限的，对于极端的情况，我们还不能说有十成的把握。

吴小莉：所以最好的状态是什么？

孙泽洲：我们希望今年的火星冬天，是一个温和的冬天，不要有大范围或长时间的沙尘。如果按现在我们看到的，火星车表面积累的薄薄一层灰尘，这些完全是在我们正常设计的考虑中，在我们能够承受的范围之内。

首次火星探测任务

一次实现“绕着巡”三步

为什么？

✦

在2020年7月的火星探测窗口期，与天问一号火星探测器“同场竞技”的还有阿联酋希望号、美国毅力号。2021年2月9日，阿联酋希望号抵达火星；2021年2月19日，美国毅力号在火星着陆。此时，天问一号仍在火星轨道环绕，着陆区待确定。

面临竞争的同时，天问一号定下了一次任务实现火星环绕、着陆、巡视三步跨越的目标，这在国际上也属首次。

吴小莉：咱们是一口气要绕、落、巡，咱们选了一个最难的考题，为什么会去定这样一个目标？

孙泽洲：其实看我们的月球探测工程，那是我们对地外天体的第一次探测，我们从环绕，到着陆、巡视，到采样返回，是一步一步走下来的。当2007年嫦娥一号月球环绕探测成功之后，我们当时就想到了，能不能去火星环绕探测，但那一步迟迟没有迈出去，总在论证中。后来，2013年，嫦娥三号成功在月球上着陆，很大程度上增强了我们的信心。

到了2014年左右，我也是在2014年才开始参与探火工程，那是一个调整点，也可以说是一个转折点。一方面，我们趋向于真正要开始干了，进入型号研制了；另一方面，由原来的，只是环绕计划，变成了环绕、着陆和巡视，一次全实现。对于深空探测来讲，我们的任务次数是很有限的，所以在这样一个背景情况下，我们要用有限的投入和机会，尽可能做更多的事情。否则的话，火星探测又是两年一个窗口期，要是一步一步走，这个路会很长很长。

2030年前火星采样返回

准备如何？

✦

孙泽洲：人类现在对于火星的探测，已经有了六十年左右的时间。目前，人类只实现了火星的着陆和巡视，还没有实现，或者说还没有开始尝试火星的采样返回，这也可以推断出，这个任务的难度。

吴小莉：没有人做过火星取样返回，就是说这是没有参照的，我们该怎么做？

孙泽洲：现在我们团队也在做前期的工作，我们在想，如果我们去了，把样品采集回来了，但我们在实践上是不是可以做得更好？比如说，取没取回来、取样多少，这是一种直接的评价。但其实还有一方面，就是说，我们用什么方式去取样？走哪条路会更好？这个可能就没有一个确定的答案了。就是在技术的先进性、技术对未来发展的支撑性，我们可能也要想更多。

火星探测

下一个目标在哪里？

✦

孙泽洲：虽然不同国家对火星已经进行了很多次探测，包括中国、印度、阿联酋等等，但实际上人类对火星的认知，应该说还是非常非常有限的。大家可以看到，我们这么多国家，选择的火星着陆区基本上还处于火星比较平坦的区域。但其实，火星的地形崎岖，而且地形、地貌特征的差异性很大，所以我觉得人类对于火星的着陆和探测，还会不断地持续下去。

现在，对于月球的有人探测，阿波罗计划已经实现了，我相信中国在不久的将来，可能也会实现。但对于火星的有人探测，从目前人类的技术水平来讲，还是面临着很大的挑战。因为火星跟月球的差异是很大的，载人去月球，我们可以趁着白天去，不用经历夜晚，因为月球上有将近14天的月昼。但是火星昼夜的变化跟地球基本相似，所以说航天员可能要经历火星的夜晚，而火星又是一个比较寒冷的星球，所以又面临能源等很多问题。但我相信随着人类技术的发展，未来，载人火星探测肯定是会实现的，只不过可能时间要长一点点。

探火之后

我们要去木星吗？

✦

吴小莉：有人说 ，下一步小行星的探测，可能是去木星，为什么是木星？是因为它更远吗？还是因为它跟我们现在探测的星体完全不一样，所以我们希望有一个新的认知？

孙泽洲：对于木星探测来讲，您刚才说的两个因素都有。还有一个因素就是，木星也很特别，是我们太阳系几大行星中最大的一颗。它有磁场、强辐射，而且木星的几个卫星也很有特点，所以木星系在太阳系这几大星系里，应该是独树一帜的。

此外，小天体探测也逐渐成为深空探测的一个热点。太阳系里的小天体是很多很多的，而且从某种程度来讲，小天体的资源利用成本，可能要比大天体更低一些，为什么？我们现在去着陆在一个大天体上，着陆需要能量、要减速，从大天体上逃逸出来，还需要增加速度，这需要的系统资源很大。但对于这种弱引力的小天体，着陆实际上是个附着的过程。所以从技术成本来讲，它更有便捷性，而且它资源的丰富性可能也会更多。

空间站工程vs深空探测

可以相互借鉴吗？

✦

吴小莉：2022年4月16日，神舟十三号乘组顺利返回地球了，您比较关注的是什么？或者说，中国空间站工程攻克的一些技术，会不会对于深空探测的项目有启发？

孙泽洲：肯定会有的。我们关注的，包括宇航员在轨工作情况、空间站机械臂的在轨应用，会不会未来在深空探测中发挥作用？或者说，深空探测的一些技术，是不是能够更好地应用到其他航天领域中？

大家看到我们的高光时刻、我们任务成功了、大家的欢呼，确实是这样，实际上，这背后是很多人、很多年的辛苦付出。包括大家问我，在这过程中，你遇到最大的困难是什么？其实我觉得对我来讲，过去了的就过去了；已经发生了、但我还没有把它解决的困难，是我遇到的最大的困难。

吴小莉：但是您相信它终究会解决？

孙泽洲：一定会解决的。

吴小莉：这是哪来的底气？

孙泽洲：不断遇到困难，不断绝望，不断绝望之后，再把问题解决，这个过程经历多了，底气就产生了。

编辑：孟涵

今日视频推荐：

  大家都在看