今年5月15日 ， 中国首次火星探测任务天问一号探测器在火星成功着陆 。 如今 ， 祝融号火星车已运行超过210个火星日 ， 环绕器在轨510多个火星日……从发射、环绕到着陆、巡视 ， 天问一号的一举一动 ， 备受世界关注 。
近日 ， 英国《自然》杂志公布了2021年度十大人物榜单 ， 聚焦在今年的重大科学事件中占有一席之地的人物 ， 中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥成为唯一入选的中国人 。
火星车的工作状态如何？火星探测将有哪些新发现？中国何时能从火星带回土壤？针对火星和行星探测的热点话题 ， 本报采访人员近日对张荣桥进行了专访 。
火星车实施拓展性巡视探测
2月10日 ， 实施近火制动 ， 成功环绕火星；5月15日 ， 在预选着陆区完成教科书式的精准着陆；5月22日 ， 火星车驶离着陆平台 ， 踏上火星大地进行巡视探测 ， 开启火星“探险之旅”——天问一号实现了一次任务完成环绕、着陆、巡视的三大目标 ， 迈出了中国行星探测征程的重要一步 。
“目前 ， 天问一号环绕器和祝融号火星车的状态良好 。 ”张荣桥说 ， 到今年8月15日 ， 祝融号火星车完成了既定的90个火星日的科学探测任务 。 在此期间 ， 位于火星轨道的环绕器主要为火星车进行中继通信 ， 将火星车巡视探测获取的科学数据传回地球 。
张荣桥介绍 ， 在完成了90个火星日巡视探测任务之后 ， 火星车度过了日凌阶段——太阳运行至地球和火星中间 ， 受太阳电磁辐射干扰 ， 器地通信不稳定 。 按照既定预案 ， 火星车在日凌期间暂停科学工作 ， 定时自检自测 。
日凌结束后 ， 祝融号火星车继续向乌托邦平原南部——据科学家初步认为的古海洋与陆地交界地带行驶 ， 开展拓展性巡视探测任务 ， 探寻火星起源与演化之谜的线索 。 而环绕器则进行了轨道的进一步优化调整 ， 在开展火星环绕探测的同时 ， 兼顾火星车的中继通信 。
“相对来讲 ， 在拓展任务阶段 ， 火星车行驶的频次要比原先少一些 。 ”张荣桥说 ， “每个月我们都要组织相关人员对下一个月的运行计划进行研究确定 ， 负责日常飞控管理的小组 ， 每天要制定运行策略并实施控制和监视运行状态 。 ”
“比如着陆区的沙丘、岩石等典型地形地貌 ， 火星车要不要停下来做详细观测？火星车行驶中遇到沟坎等复杂地形 ， 要不要绕行？针对这些问题 ， 大家共同商量、制定计划 。 ”张荣桥说 。
巡视探测期间 ， 祝融号火星车高效运行 ， 获取了巡视区域地形地貌影像、行驶路径磁场信息和地下剖面结构信息、岩石、沙丘等典型地物的成分信息、温度、气压、风向、风速气象信息等第一手科学数据 。 张荣桥说 ， 科学家认为 ， 祝融号火星车的着陆地点有更多科学发现的机会 ， 通过研究可以增加人类对火星的认知 。
自今年8月以来 ， 中国国家航天局已发布五批天问一号科学探测数据 。 到目前为止 ， 科学家通过对探测数据的研究 ， 陆续发布了一些研究成果 。
“我们希望科学家有更充裕的时间 ， 充分挖掘科学探测数据中的科学信息 。 明年 ， 我们计划召开首次火星探测任务科学研究成果交流会 ， 相信其中会有中国人自己的原创成果 。 ”张荣桥说 。
中国行星探测工程开放合作
日前 ， 中国国家航天局与欧洲航天局(欧空局)宣布 ， 天问一号与欧空局“火星快车”任务团队合作 ， 于11月开展了祝融号火星车与“火星快车”轨道器在轨中继通信试验 ， 取得圆满成功 。
张荣桥说 ， 此次合作双方团队“一拍即合” 。 试验过程中 ， 祝融号火星车向“火星快车”发送测试数据 ， “火星快车”接收数据后转发给欧方 ， 再由欧方转发至北京航天飞行控制中心 ， 中方技术团队解译后 ， 判读数据的正确性 。