探索火星——“天問一號”火星環繞器研制團隊

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一系列探火成績取得的背后，離不開勇于探索，敢于創新的中國航天人。

在航天科技集團八院，設計師正在對火星環繞器的狀態進行驗證。

航天科技集團八院天問一號火星環繞器總體副主任設計師 杜洋：我們現在就是利用環繞器的一個在軌驗證系統，對環繞器即將操作的一些在軌操作進行地面的全流程的驗證，確保這些動作都是正確無誤的。

杜洋所在的就是火星環繞器的設計師團隊。2020年7月，我國首次火星探測任務“天問一號”成功發射，“天問一號”探測器由火星環繞器和著陸巡視器組成，其中，火星環繞器是我國第一顆人造火星衛星，圍繞著火星進行科學探測。作為一位功能強大的“太空多面手”，環繞器在“天問一號”火星探測任務中，充當了飛行器、通信器和探測器三大角色。從工程立項到成功發射，這支平均年齡只有35歲的年輕的團隊，完成了火星環繞器從最初的設計到最終的研制全過程，如何確保這些產品在天上能夠成功而且可靠運行，研制團隊面對著極大的挑戰。

杜洋：到火星的時候會有一個關鍵動作，它叫火星制動捕獲。這個動作其實對于火星環繞器，甚至“天問一號”整個任務來講，是非常大的考驗。圍繞這個考驗，我們怎么才能做好這個動作，其實在我們的研制中也是攻關了很久。

杜洋介紹，從地球發射火星探測器到火星，要飛行202天，最遠的距離達到4億公里，在這個過程中，通信傳輸的時間會越來越長，信號會越來越弱，如何解決這個問題，關系到任務的成敗。

杜洋：如何在這么長的距離里面能確保我們的信息傳輸，其實是通過配置了一臺非常高靈敏度的應答機，而且增加了一個2.5米口徑的定向天線，那就相當于是我用一個非常靈敏的設備能收到信號，同時通過一個非常大的喇叭把弱小的信號給收回來。通過這種形式，我就可以確保通信上沒有問題，其實這兩臺設備都是很難研制的。

設備研制出來了，好不好用，在天上是否能達到預期的效果，研制團隊在全國的東南西北8個地方進行了大量測試的工作，同時對可能出現的故障進行了大量的模擬，最終設計出一套自主管理程序。

杜洋：這個程序通過地面上不停地試驗驗證，最終確保這個流程能夠穩妥可靠執行，我們累計所有的設備加電時長應該超過了2000多小時，然后把我們的操作指令、操作流程不斷地滾動去執行，確保這個設計都是正確的。最終，環繞器的表現也如教科書般的一樣，非常的精準，按照我們的設計狀態一步一步走下來。

功夫不負有心人，在研制團隊夜以繼日的努力下，他們接連攻克了火星制動捕獲、超遠距離通信、長時間在軌自主管理、深空光學自主導航等多項關鍵技術。我國首次火星探測通過一次任務，就實現了火星環繞、著陸和巡視三大目標。

在今年的中國航天日上，國家航天局發布了基于火星環繞器攜帶的中分辨率相機拍攝數據制作而成的火星全球影像圖，向全球共享“天問一號”的科學成果。如今，火星環繞器依然在“環繞火星”的崗位上，持續對火星開展多維度探測。

杜洋：從2014年的10月份到2020年7月份的發射，基本上是近6年的時間，做設計、做充分的驗證，這種測試過程是24小時（不停），就是一定要把火星這件事干成，一直在往前走。任務成功的時候回想這些事，覺得特別榮幸，能趕上這么好的一個時代，參與到了一個能給國家去做貢獻的任務當中。