西安光机所助力“天问一号”火星之旅

在“天问一号”探测器发射任务中，中国科学院西安光学精密机械研究所(以下简称西安光机所)承担了4项科研任务，为此次火星探测任务贡献了西光智慧、西光方案、西光力量。

据介绍，由西安光机所月球与深空探测技术研究室研制的多光谱相机，安装在着陆巡视器的桅杆上，其主要科学用途为获取着陆区及巡视区多光谱图像，进而进行火星表面物质类型分布的分析工作。相机通过滤光轮机构实现8个光谱通道和一个可直视太阳全色谱段通道的调节;通过调焦轮机构可实现1.5米到无穷远范围的清晰成像;增设星上在轨定标功能，提高成像质量和采集数据的可靠性。这3种新技术都是首次应用于我国深空探测。

西安光机所承担了火星探测中分辨率相机光学组件、火星探测表面成分探测仪显微相机组件、避障相机光学组件的研发任务。其中，中分辨率相机光学组件具有视场大、畸变控制严格、像质要求高等特点;显微相机组件解决了火星显微相机焦平面组件零下130摄氏度存储和零下80摄氏度工作的重大难题;避障相机光学组件具有轻小型化、可耐受温度交变的恶劣环境、排气防尘等特点。

同时，西安光机所空间光学技术研究室研制的星敏感器光学系统，通过探测不同位置的恒星并实行解算，为“天问一号”及巡视着陆器提供准确的空间方位和基准。

最后，作为长征五号遥四运载火箭的“眼睛”，长征五号“测量系统摄像装置”由西安光机所飞行器光学成像监视与测量技术研究室研制。该摄像装置主要用于监测火箭发射过程，并提供实时视频画面。

陕西军工 为探索火星打造尖端装备

我省多家军工单位研制提供的尖端装备，为此次“火星之旅”提供强大保障。

“火星之旅”动力先行

航天科技集团第六研究院(以下简称航天六院)为长征五号遥四火箭和“天问一号”探测器研制交付了78台各型发动机，这些发动机将各显神通，让“天问一号”在太空中既能疾如闪电，也能保证其抵达火星后放缓速度，平稳降落。

在长征五号遥四运载火箭上，配置了航天六院研制生产的30台四型发动机，分别是8台120吨级液氧煤油发动机、2台50吨级氢氧发动机、2台9吨级膨胀循环发动机及18台作为辅助动力的姿态控制发动机。这些发动机将以强大可靠的性能，保障“天问一号”火星探测器突破地球引力，直抵地火转移轨道。

另外，在“天问一号”火星探测器上，航天六院研制交付了火星着陆器和火星环绕器的两套推进分系统，共计48台大大小小的发动机。它们将分别为火星着陆器在降落火星过程中悬停、避障及缓速下降提供可靠动力，为环绕器系统提供轨道维持、轨道转移、制动捕获、轨道调整以及姿态控制所需的精准动力。

探测火星离不开聪慧的“大脑”

探测火星，要有动力，还要有智慧，因此必须给火星巡视器装上“大脑”——计算机。航天科技集团第九研究院第771研究所(以下简称771所)为此次探测火星任务研制了多款计算机产品。

771所研制的箭载计算机是长征五号遥四火箭控制和精确入轨的关键保证。箭载计算机主要完成长征五号遥四火箭的姿态和制导控制任务。在长征五号遥四火箭箭载计算机内部还设计了特有的“听诊器”，能够自动“监听”飞行控制软件运行过程中的各类重要参数，并在不需要软件参与的情况下将参数自动组帧下传至地面测发控系统存储。

771所还为火星着陆器和火星巡视器(火星车)研制了计算机中央处理器，凭借中央处理器的强大功能，保障火星着陆器平稳着陆。

为“天问一号”和地球之间建立信息通道

航天科技集团第五研究院西安分院(以下简称西安分院)为火星探测器研制测控数据传输系统和微波测距测速敏感器，其中测控数据传输系统使“天问一号”和地球之间建立了信息“高速公路”，将在我国首次火星探测任务中发挥重要作用。

据介绍，通过测控数据传输系统，能够使人们在地球上遥控火星巡视器和火星环绕器，同时，还能保障火星巡视器和火星环绕器之间的通信。微波测距测速敏感器，主要用在火星着陆器上，相当于给火星着陆器装上了眼睛，使其能准确平稳地降落在火星上。

让火星车能够灵活“行走”

航天科技集团第四研究院401所为火星探测任务配套研制了火星车电机，该电机共分为三型研制，分别应用于火星车的转向、行走以及底盘调整功能，让火星车能够灵活“行走”。同时，电机还拥有“超级耐寒”能力。

研制团队开拓创新，为电机提供了静磁力矩作为定位，使得火星车轮子在转向、下坡中不需要电机供电，增加可靠性的同时也减轻了系统重量。同时通过技术创新，有效提高了火星车的越障和爬坡能力。为适应火星表面大气尘埃环境，研制团队为裸露在外的电机设计了严密的防尘结构，使其穿上了“防护服”。

为助力探索火星各显神通

中国兵器工业集团第213研究所(以下简称213所)承研了13型近百发火工品，其中4型近20发火工品助力火箭推力室、燃气发生器与排氢装置点火，助推长征五号遥四火箭升空。另外，213所研制的两型切割器将分别用于实现火星环绕器磁强计伸杆机构展开功能及火星探测器太阳电池翼、定向天线、中继机构的压紧释放功能;某型拔销器将用于火星表层探测雷达展开机构;某通用型拔销器将用于火星环绕器工程测量分系统近距离遥测探头子系统分离解锁传感器的锁定和解锁;遥测探头电池将为火星环绕器分离测量传感器近距离遥测探头提供可靠电源。