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“天问一号”上的科技新元素

①“天问一号”成功着陆火星的背后，离不开大量科技新元素的支撑。

太空“千里眼”优势多

②火星和地球间距离漫长，通信存在一定时延，在地球上无法控制着陆过程，必须让着陆巡视器自主完成这段旅程，这对敏感器提出的要求极为苛刻。

③相控阵敏感器是位置和速度测量的重要仪器。在着陆阶段，为航天器持续提供高精度测量数据，成功助力着陆巡视器安全着陆火星表面。它安装在火星着陆巡视器进入舱着陆平台下方，作用范围达数十千米，可谓火星探测器的太空“千里眼”。

④相控阵敏感器的雷达天线由多个辐射单元组成，就像生物学中蜻蜓的复眼，具有波束扫描快、指向灵活、目标容量大、抗干扰能力强等特点。此外，相控阵敏感器具有提供9个方向的测量功能，航天器可切换其中任意4个方向同时测量距离速度信息，从而快速修正航天器的姿态测量误差，确保着陆巡视器方向控制准确无误。

⑤这是国内首次将相控阵体制雷达应用于地外天体着陆测量。

小型“传动器”作用大

⑥火星探测任务的重头戏就是在火星表面巡视，这个过程必须万无一失。但火星表面地形复杂，火星车如何准确传递运动指令，进而灵活行走、爬坡下坎呢？为了解决这一问题，科学家们从原材料、热处理、机械加工、精密测试与试验等基础方面入手，通过不断探索和开拓创新，一路闯过了多道难关，成功研制出火星车移动分系统核心传动部件—悬架减速自锁装置，确保了火星车在转向、过坡中更自主灵活。

⑦据介绍，在火星车左右两侧悬架上，分别装备了2种结构精密的悬架减速自锁装置。该装置体形小、重量轻，整套传动装置相互配合，使火星车6个行走车轮独立实现抬升和降落，实现车体姿态和高低调节，以适应火星表面地形，保证爬坡下坎行动自如。如果将火星车比作一辆马车，那么悬架减速自锁装置就是驾驭这架“马车”的“车夫”。

“超薄外套”脱颖而出

⑧火星着陆阶段，着陆发动机产生的热量会使周围温度超过1000℃，而在火星巡视阶段，着陆器将要面对﹣130℃的工作环境，这种极热极寒考验超出了世界上常规隔热保温材料——气凝胶的耐温极限范围。更难的是，为给火星车减负，需要气凝胶具有超低密度，这对材料设计和制备都提出了巨大挑战。

⑨为确保“天问一号”探测器成功降落火星并正常工作，火星车采用了一种新型隔热保温材料——纳米气凝胶。纳米气凝胶是由纳米尺度固体骨架构成的一个三维立体网络，密度可做得比空气还低，是世界上最轻的固体；导热系数仅为静止空气的一半，也是世界上导热系数最低的固体。这使它成为“天问一号”应对极寒、极热严酷环境所需防护材料的不二之选，且凭借其超轻特性，能极大地减轻火星车的负担，让它跑得更快、更远。

⑩当然，以上三种只是“天问一号”上众多科技新元素的一小部分，我们期待着“天问一号”上更多的科技新元素被解锁。

（选自《解放军报》，有删改）