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为天问一号装上“会打电话的黑匣子”
信源:光明日报|编辑:2021-05-16| 网址:https://www.popyard.org     抄送朋友打印保留

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5月15日,执行我国首次火星探测任务的天问一号探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆,迈出了我国星际探测征程的重要一步。后续,祝融号火星车将依次开展对着陆点全局成像、自检驶离着陆平台并开展巡视探测。

火星探测器应急信标装置研制团队负责人、副总设计师、南京航空航天大学航天学院(以下简称“南航航天学院”)副院长王寅走出北京航天指挥控制中心的观测现场时,仍难掩激动和喜悦:“心情非常激动!在探测器着陆的时候,所有人都鼓掌拥抱!”

中国首创“会打电话的黑匣子”

王寅所带领的团队研制的应急信标装置能在天问一号探测器非预期着陆时传输数据,就像是个“会打电话的黑匣子”。

王寅介绍:“火星探测器信标装置是世界上首个航天器应用的应急通信载荷,它的主要功能和飞机上的黑匣子相似,但是又有所区别。飞机上的黑匣子不能主动传输数据,只能发送一个定位的信号,用于被搜索。而信标装置可以发送关键的数据和信号,被火星的环绕器接收,解读其中的关键数据。”

应急信标装置要在天问一号着陆火星时抵抗高强度的冲击,要能在火星零下一百三十度的环境下生存好几天,在体积尽可能小的同时还要保持通信畅通,这是中国独创的设计。

“这是对研制团队极大的技术挑战。信标装置测控系统的模块和同类型的产品相比,重量上要求减小20倍以上。在这样一个极小的空间里面,我们做得越小就越难。”王寅说,“这是一个结构、尺寸、材料相互组合和优化的创新过程。材料的特性选择不同,材料的尺寸不同,最后它对于冲击的吸收能力也是不一样的。另外,保温和抗冲击是两个相反的需求。要想保温,材料就要比较柔软,就像羽绒服一样,非常软但是不能抗冲击。要想抗冲击就需要坚硬的材料,但保温性能就比较差。怎样在这两种需求中找到平衡点,是一件非常困难的事情。”

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