数个首次!飞向火星的“天问一号”有这几个“神器”……

火星 , 作为全球最热门的行星“旅行地” , 全世界都未曾停止过对它的探索 , 中国也不例外 。
7月23日 , 我国在文昌发射基地 , 成功发射“天问一号”火星探测器 , 开启了中国首个火星探测任务 。 中国电科总经理、党组副书记、中国工程院院士吴曼青 , 党组成员、副总经理杨军亲临文昌发射场 , 检查集团公司参研设备运行情况 , 看望慰问中国电科现场科技工作人员 , 指导并见证发射 。

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按照计划 , “天问一号”大约需要经过7个月左右的飞行时间方可抵达火星 , 实现火星环绕、着陆和巡视探测 。 届时 , 我国将成为世界上首次探索火星就完成软着陆任务的国家 。

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作为工程领导小组成员单位、副总指挥单位 , 中国电科再次发挥自身技术优势 , 在科学载荷、测控通信等方面的核心作用 , 全面保障“天问一号”的乘风破浪探索之旅 。
首款环绕器雷达:精准探测的“X眼”
探测火星表层和次表层结构分层信息 , 寻找火星地下冰水存在的痕迹与证据 , 是首次火星探测任务面临的一个巨大挑战 。 在这个过程中 , 需要用到火星探测设备 。
中国电科研制的我国首款环绕器雷达作为7个火星环绕器探测设备之一 , 发挥着至关重要的作用 。
不同于其它探测设备 , 该款环绕器雷达利用低频段雷达的介质穿透特性 , 在高速环绕的卫星平台上 , 向火星发射低频率电磁波 , 穿透到次表层内部 , 利用回波特性分析次表层分层结构 , 并推算其物质组成 , 相当于为火星探测加装了一双“X眼” , 精准探测将不是难题 。
该雷达是中国电科研制而成 , 对火星次表层土壤的穿透深度可达几百米 , 对冰层可达几千米 。 同时 , 采用星上实时处理技术降低数据量 , 实现星际超远距离数据传输 。
锂氟化碳电池组首应用:乘风旅行的动力源泉
火星探测路途遥远 , 有了可靠稳定的电源产品 , 才能为火星探测器成功着陆火星表面提供强劲动力 。
为此 , 中国电科研发了锂氟化碳电池组 , 这也是锂氟化碳电池在深空探测器上首次应用 。
“着陆过程技术难度最高 , 电源产品可靠稳定至关重要 。 ”据中国电科技术专家介绍 , 在环绕器和着陆巡视器分离后 , 着陆巡视器由进入舱锂氟化碳电池组供电 , 从探测器抵达火星大气层 , 进入距离火星指定距离的某个轨道接口点开始 , 到开伞减速、悬停直至软着陆于火星表面 , 被称为“恐怖7分钟” , 这个阶段风险最大 , 为确保电池稳定 , 项目组采用锂氟化碳电池组作为进入舱电源 , 较之锂离子蓄电池组方案减重了5kg 。
针对探测器在7个月转移时间内的环境温度变化考验 , 研制团队通过工艺控制 , 有效减少了电源产品高温下的自放电率 , 实现了能量在轨长期贮存 。
在即将着陆阶段 , 中国电科也配备了若干核心器件 , 为着陆提供动力源 。
某型行星齿轮减速无刷直流电机作为驱动组件的动力源 , 在空间体积有限的前提下 , 通过团队的协作努力 , 解决了一系列技术难题 , 有效提高了整个火星系统的可靠性 。
轻装上阵 , 才能飞得更远 。
中国电科为火星探测器配套了若干传感器和核心关键器件 , 积极开展专项小型化设计和减重设计 。
某传感器在满足结构和力学要求的前提下 , 突破同类产品减重纪录 , 为整机减重设计做出了巨大贡献;研制配套的功率模块、低噪声放大器、二极管等多款产品 , 为深入研究探测火星土壤层、沉积层和冰层等地质结构提供技术保障;配备的系列固放、变频组件 , 覆盖了环绕器和着陆巡视器的多种器型装备 , 攻克若干瓶颈 , 可适应温区范围较大的工作条件和储存条件 , 满足火星探测组件小型化、高可靠的设计特点 。


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