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火星|VR模拟驾驶……“天问一号”离不开这些让人竖大拇指的设计

VR模拟驾驶、会“思考”的火星车……“天问一号”离不开这些让人竖大拇指的设计！
国家航天局探月与航天工程中心消息，7月23日发射的天问一号火星探测器目前飞行距离已经超过800万公里，也成功进行了一次轨道修正，但对于研制团队来说，难点和关键环节还在后面，对天问一号探测器的考验才刚刚开始 。
专家介绍，目前的飞行都属于平稳的常规动作，控制上相对容易 。而后续深空机动、近火制动等涉及到轨道控制的操作，才是真正要面对的难关 。
航天科技集团五院 天问一号探测器系统副总设计师 贾阳： 最关键的环节应该就是到火星附近之后的刹车，因为这个机会就只有一回 。如果要是这个过程中有些闪失的话，我们实际上后边没有回旋的空间 。
此前美国、苏联等国都在这一步失败过，没能进入到火星轨道，足以体现这次刹车的重要性 。
成功进入火星轨道后，就进入相对平稳的环绕飞行阶段 。这个阶段大约要持续两个多月的时间，在进行环绕探测的同时，根据探测到的信息判断是否具备着陆条件 。
航天科技集团五院 火星探测器总体主任设计师 王闯：在环火的过程中，我们会用环绕器的高分辨率相机对着陆区进行拍照，确认一下着陆区是不是和我们预期的一致 。
选择好着陆点、确定了着陆时间就进入到下一个关口 。火星着陆的过程经常有“恐怖七分钟”之说，受到通信限制，整个着陆过程只能靠探测器自己进行判断和执行，地面来不及做任何处置 。
航天科技集团五院 天问一号探测器系统副总设计师 贾阳：我们可能没准要长一点，也许要9分钟 。然后接下来(火星)车从平台上驶下来，整个过程还是挺熬人的 。可能需要一周多的一个时间才能从那个平台上走到火星表面上来 。
只有火星车成功行驶在火星表面，并传回了探测数据，才意味着此次火星探测任务取得成功 。此前只有美国的探测器成功实现了着陆和巡视探测，因此此次天问一号任务还任重而道远 。
在火星探测器的研制过程中，团队也引进了很多全新的研制手段 。在中国空间技术研究院，就有这样一套虚拟现实的演示系统 。不仅能够还原出火星车的三维设计，还能够模拟火星车在火星表面的行驶状态 。
【火星|VR模拟驾驶……“天问一号”离不开这些让人竖大拇指的设计】这个虚拟现实的环境是由四面具有3D效果的大屏幕组合而成，研制人员戴上3D眼镜站在中间，就可以有一个沉浸式的体验 。
眼前的场景是火星车的三维设计仿真结果，研制人员不仅能够看到火星车内部的设计状态和部件分布，还可以提前模拟装配过程，减少后期实际装配时的风险 。
航天科技集团五院 信息中心副主任 赵伶丰：包括到时候工人装配起来是不是方便，是不是可以够着都能进行模拟仿真 。他(演示人员)戴的叫主眼镜，它里面有一个传感器可以判别使用者的方位 。比如说他蹲下的时候，就自动就能看到下面的零部件了 。
此外，研制团队还在这套系统中模拟出了火星车在火星表面的工作状态 。不仅可以模拟天线展开、太阳翼展开，爬坡、转向等操作，还可以在未来火星车着陆在火星表面后，结合真实的遥测数据，对火星车实时的状态进行可视化的展示 。
航天科技集团五院 信息中心副主任 赵伶丰：主要是火星车它自己的姿态的情况，包括它的位移、角度，包括它可能将来还有一些上、下行的信息，信号的一些速率，还有温度等 。我们可以结合实际遥测的数据来更新我们这个模型 。
类似这样的地面模拟系统不仅应用在火星探测任务中，在北斗、空间站以及后续嫦娥五号等重要的航天任务中都已经有所应用，提高了研制效率，也降低了研制的成本 。
在虚拟现实还原出的火星表面上，我们也看到了我国首辆火星车的大致形象 。在设计师贾阳眼中，它就像一只行走火星的“蓝色蝴蝶” 。那么，这个“蓝色蝴蝶”究竟有什么特点？研制团队对它有怎样的期待呢？


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