揭秘天問一號四項黑科技，美國為何多次索要軌道資料？

揭秘天問一號四項黑科技，美國為何多次索要軌道資料？

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5月15日，我國首次火星探測任務天問一號探測器在火星烏托邦平原南部預選著陸區著陸，在火星上首次留下中國印跡，邁出了我國星際探測征程的重要一步。中國航天人不斷重新整理探索太空的中國高度。隨著中國航天不斷髮展，美國的態度也發生巨大改變。

中國探月工程總設計師吳偉仁分享了一個相當提氣的幕後細節：最近美國航空航天局NASA幾次致電中方，再次要求中方向美方提供天問一號的軌道資料，理由是中國的火星探測器存在與美方探測器發生碰撞的風險。此事是我國科技實力增強的生動體現，美國感受到了來自中國航天進步的威脅。曾經藐視一切、頻繁阻撓中國航天發展的美國，如今也不得不厚著臉皮來索要中國的軌道資料。

那麼為什麼美方如此在意“天問一號”的資料？“天問一號”又是使用了哪些“黑科技”？讓美國念念不忘。今天我們來盤點一下天問一號上得四項美國望塵莫及的黑科技。

第一項：神奇的奈米外衣

“天問一號”火星探測器中，使用了我國獨立自主研發新型隔熱保溫材料——奈米氣凝膠，“天問一號”一共運用了兩種氣凝膠材料，分別用來應對“極熱”和“極寒”。“極熱”考驗出現在火星著陸階段，著陸發動機產生的熱量使周圍的溫度超過1000℃，氣凝膠材質的隔熱元件能夠阻隔高溫，僅僅10mm左右厚度的材料就能夠在整個著陸過程讓它身後的溫度處於可接受的範圍，就像消防員身上穿的防火服。“極寒”考驗出現在火星巡視階段，我們在火星車的表面鋪設了大面積的氣凝膠板，能夠確保火星車在-130℃的環境正常工作，就像登山運動員身上穿的防寒服。這種材料本身密度極低，這是為了給火星車減負，讓它“跑”得更快，“跑”得更遠。

第二項：

砷化鎵深空電源

作為承擔火星巡視探測重任的火星車，除了要攜帶多種精密探測儀器外，最重要的就是能源供應，它關係到火星車的“生死存亡”。為了完成為期90天的巡視探索任務，“天問一號”裝有四塊砷化鎵太陽能電池板，是我國目前全面掌握的三結砷化鎵太陽能電池和蓄電池技術製造的。為火星車提供充足的能量供應和儲備。砷化鎵電池屬於太陽能光伏發電，我們常說的矽晶電池分為單晶矽和多晶矽，轉換率普遍在20％左右。砷化鎵電池比較先進，是目前第三代太陽能光伏發電技術，實驗室內已經實現了50％的轉換率，未來還會進一步提高，

除此之外。火星車頂部像雙筒望遠鏡樣子的裝置叫作集熱窗，它可以直接吸收太陽能，然後利用一種叫作正十一烷的物質儲存能量。白天，火星溫度升高，這種物質吸熱融化，到了晚上，溫度下降，這種物質在凝固的過程中，釋放熱能，這樣效率可以達到80％以上。此次火星探測器降落區域緯度低，太陽光照較為充足，90天的設計使用壽命下，太陽能已足以保證能量供應。

第三項：

火星高解析度相機

“天問一號”搭載的高解析度相機，在解析度等級相當的條件下，它的成像幅寬優於美國NASA的HiRISE高分相機。探測雷達的穿透探測深度和解析度，也比美國同類裝置指標更高。高分相機配置了五譜段的TDI CCD和國產自主研發的CMOS兩種成像探測器，實現線陣推掃和麵陣成像的相容，有望獲得火表真彩色融合影象及影片影象。相機研製過程中，突破了火星大橢圓軌道實時異速像移補償技術、星上自主太陽高角計算技術、星上自動焦面識別技術、星上自動調光技術等多項關鍵技術。

第四項：火星離子與中性粒子分析儀

火星離子與中性粒子分析儀可對火星空間環境中的離子和中性粒子引數進行探測，研究火星大氣逃逸、太陽風與火星的相互作用，瞭解火星大氣和水的演化歷史。此外，該載荷還探測太陽風離子，研究太陽風在行星際的傳播特性。

該載荷在國際上首次將離子和中性粒子透過同一個感測器實現探測，既能滿足效能指標要求、又實現了載荷的小型化。由於探測引數的複雜性，該載荷還設計了多種探測模式，並且可以根據探測需求定義並選擇新的探測模式。

集如此多“黑科技”於一身的“天問一號”，完全採用中國自主術。因此讓美國不惜“拉下老臉”索要中國的資料。其實此前為了遏制中國航空航天事業的發展，美國可謂下足了功夫。在2011年美國國會透過一項法案，禁止美國航天局與中國或中國企業開展任何形式的雙邊合作，禁止NASA一切設施接待中國官方訪問者，並且拒絕中國參與多國共同建設的國際空間站專案。在“天問一號”發射之前，美國曾拒絕向中方一名負責火星開發計劃的專家發放簽證，導致未能出席在美國德克薩斯州舉辦的“月球與行星科學大會”。

而如今，眼見著中國航空突飛猛進，要跟美國“平起平坐”了，他們厚著臉皮索要中國資料，並且這已經不是第一次索要資料了。