晨报首席记者 庞菁涵
5月19日，国家航天局发布我国首次火星探测任务“天问一号”探测器着陆过程两器分离和着陆后火星车拍摄的影像。首个影像可谓万众期待，一经公布便迅速引来网友围观称赞：终于等到你！
“天问一号”此次远行，环绕器与火星车是一对共担大任的搭档。日前，晨报采访了中国航天科技集团八院，带大家走近由其负责的轨道环绕器。那么，和伙伴分离后，“祝融号”火星车独自落地火星后要做些什么呢？昨天，新闻晨报专访上海交通大学航空航天学院常务副院长，智能卫星技术中心主任，讲席教授、博导吴树范，请他和大家聊聊“祝融号”。
为何落地后4天才传照片？
自5月15日“天问一号”探测器成功登陆火星后，“祝融号”火星车何时能传回来自火星表面的首个影像，成了大家最为关注的话题。
对比美国发射的“毅力号”火星车在降落后很快传回照片的速度，大家在等待“祝融号”传回照片的4天多时间里，多少有些着急。
17日，国家航天局已经首先收到了来自火星车的遥测数据，就数据量而言，传送画面的任务比传送数字要“重”得多，尽管已经采用了目前最先进的中继通讯技术，但深空传递量仍然有限。
此外，每次通信只有短暂的几分钟，照片想从火星传回地球，还需要“两头”找时机。
吴树范教授解释了火星回传画面信息需要经历的两个主要过程：火星车与环绕器信号连接、环绕器与地球信号连接。
“‘祝融号’火星车落定后，环绕器还在继续沿着轨道前进，等到‘祝融号’顺序完成落地后的基本动作再用相机拍摄好画面后，接收信号的环绕器已经离开火星车上空了，只有等到环绕器再次回来才能接收信号。而另一边，当环绕器收到火星车的信号后，还需要找准地球的位置，地球也在自转，要等到地球上的深空探测接收天线正好对准环绕器时，才能把信号发射回地球。”
吴树范教授介绍，拍照时间要经过精确计算。探测器落地后的一系列动作，都是按照顺序设计好的，比如着陆巡视器降落时，反推力扬起的沙尘可能会影响视野，经过计算后，找到清晰度较好的时间，再进行拍照。
官方微博称，火星与地球的最远距离约4亿公里，无线电波以光速传播时信号能量随着距离衰减。“祝融号”有两种通信方式，一是直接与地球通信，二是通过天问一号环绕器中继与地球通信。着陆后它便用随身携带的相机拍了一些照片，但由于火星车每天能和地球直接通信的时间不到半个小时，且直接传送图片理论上至少需要八小时，所以就舍弃了直接向地球传输图像的功能，等待环绕器转回来，发射中继信号。
什么时候迈出第一步？
“祝融号”落地火星后，并不会立马“出门溜达”，参考“玉兔号”月球车在到达月球后两周才正式与着陆器分离，它在抵达火星后也首先要给自己“体检”，再观察周边环境，大约一周后，就可以走起来了。
“17日传回的第一次遥测数据，应该就是对自身状态的情况研判。”吴树范教授分析，火星车各部分参数如何、各功能是否正常，“体检”数据传回后，帮助科学家们判断机器运转是否良好，是否出现了问题，能不能进行下一步工作。
当这些最基本、最核心的固定动作完成好且各方面状态正常，才可以接受来自地球发送的新指令，即遥控数据，在行走中探索更复杂的任务。
“祝融号”即便行走起来，也不会像电影《火星救援》演的那样飞驰，它的速度是非常缓慢的。吴树范教授分析，这主要是因为我们目前对于火星的一手数据非常有限，只能基于刚刚获得的数据评估，但火星表面的土壤硬度等实测具体数据我国在之前并没有，存在较大的不确定性时，应以保守稳健的办法来开展行动。
“先缓慢动一动，看看情况如何。如果条件允许，可以增加一点速度，通过不断测试和摸索，逐渐去探知所处的环境。”吴树范教授说，前期火星表面数据传回后，地球上科学家们经过分析，再向火星上传指令指挥火星车的工作，比如对行驶方向、行驶速度、动作幅度、采样点位置、拍照时间等一些关键控制参数进行指挥。
将在火星做些什么？
亿万公里迢迢，登上火星的“祝融号”火星车不是摆个pose拍拍照就完成任务了。它带着“三头六臂”赶来，准备搞一番研究。
总重240公斤，总高1.85米，以太阳能电池作为动力来源，“祝融号”火星车上共携带了6台仪器，包括了气象探测仪、导航与地形相机、多光谱相机、表面成分探测仪、磁场探测仪、次表层雷达，一边行走一边勘测，甚至进行火星取样分析。
在未来的三个月里，“祝融号”将对着陆的火星乌托邦平原地区的气象、地貌、土壤、岩石结构等进行探测。
比如火星表面成分探测仪，由中国科学院上海技术物理研究所研制，它可以从火星车上伸出一只“眼睛”，发射激光打在数米外的岩石上，气化后形成等离子体光谱，仪器可以通过其对土壤和岩石进行分析。
再如次表层雷达，拥有高频和低频两个通道，可以对火星表面以下地层进行探测，探知地下是否存在水冰、地下物质的大小和分布特征等。
在取样研究上，目前人类还不具备返回研究的能力，只能现场取样，通过火星车自带的仪器进行试验，将数据传回。
吴树范教授介绍，这些研究内容将形成载荷数据（也叫科学数据）传回地球，帮助我国科研工作者研究火星。什么是科学数据呢，就是诸如火星表面的大气密度、引力常数等具有科研意义的观测数据，包括数字、影像、声音等形式。
是否有超期服役可能？
还记得形单影只地工作了972天的“玉兔号”月球车，在永远休息后曾令无数人感动，这只顽强的“小兔子”，原本设计寿命仅三个月，曾遭遇过休眠，但在实际超期两年半才停止了同地球的联系。
如今的“祝融号”设计寿命同样是三个月，也同样面临着因故不能完成任务和超期服役两种可能性。
吴树范教授认为，“祝融号”较大可能存在超期服役的情况。“保守”估计，在完成三个月工作任务后，在半年甚至一年后还可以继续通过环绕器向地球发回信号。
未来，轨道环绕器将继续陪伴“祝融号”，它携带了7台仪器，目前的任务是帮“祝融号”搭桥把信息传回地球，此后两年，环绕器自身也会展开遥感探测，收集火星更大范围、更宏观的数据、图片信息。
来源：新闻晨报 作者：庞菁涵
