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“祝融号”火星车构型中的中国智慧

(日期:2021-08-17 )

8月15日,由航天科技集团五院抓总研制的“祝融号”火星车圆满完成既定巡视探测任务。作为航天界的天之骄子,“祝融号”可谓集广大国民的万千宠爱于一身。喜爱它的同时,不少人都非常好奇我国第一辆火星车为什么长这样?研制团队在进行外观设计之初究竟出于怎样的考虑?

 

“祝融号”火星车的外观设计是我国首个能够进行类地行星移动和就位探测的航天器外观设计。按照任务需求,其设计要点首先要满足功能要求,即通过科学的构形设计形成满足功能性能要求的外形;其次,要体现中国元素,展现具有中国特色的科技实力,体现我国创新与工业设计水平,成为展示中华学问的载体。

 

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“祝融号”火星车在外观设计上充分体现了中国智慧,具有鲜明的特点和创新性,主要表现在四个方面:一是外形独特,中国火星车采用仿生“蝴蝶”的设计,“身体”呈金色,“翅膀”为深蓝色,具有更加鲜明的外观认同性;二是外观复杂,车体上方配置可展收的太阳翼、体装电池阵、集热窗,下方布置车轮,前方布置桅杆,后方布置定向天线,收拢时紧凑,展开时舒展;三是舱体式的结构方案,电子学设备布置在舱内,科学探测和通信类设备在舱外;四是在火星车外表面的显著位置安装国旗。

 

“祖国在我心中”

 

国家利益至上的家国情怀是中国优秀传统学问的内涵之一。研制团队在进行“祝融号”火星车外观设计时,不断充实和延伸家国情怀的内涵。为了充分体现这一设计思想,火星车外观以中国国旗为心,展现中国设计元素,突出国旗的重要性。国旗作为展示中国制造的标志性特征,布置在火星车车头左侧。“祝融号”在火面工作时,国旗正位于相当于人体心脏的位置,体现了“祖国在我心中”的寓意,同时也充分表达了研制团队用成功报效祖国的初衷、决心和信心。

 

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天圆地方  四平八稳

 

以中华学问为根。让中国首辆火星车更好地肩负学问传承的使命是研制人员的重要考虑因素。

 

从整体来看,“祝融号”在收拢状态下,下方上圆,圆代表通天,方代表达地,契合五大有效载荷的任务使命;舱体为长方形,顶板为近八边形,是中国人“四平八稳”美好祈愿的体现;在展开状态下,呈现“蝴蝶”的外形,源于对中国风筝的借鉴,而“蝴蝶”风筝又是众多风筝外形中最具有代表性的一种。

 



除此之外,最具代表性的还是车轮花纹中浮雕的“中”字和桅杆云台上的“火”字。一方面,车轮驶过后轮痕上留下清晰的“中”字(阴),不仅将“中”字永久地刻在火星表面,还可以通过相邻两个“中”字的距离和位置的测量,测定火星车移动滑移率等关键参数。另一方面,在桅杆云台中部篆刻(九叠篆)红色的“火”字,不仅调和了桅杆云台单调的颜色,还表达了对火星车能安全度过每一个火星夜晚的祝福和期待,也是对中国古老篆刻学问的传承。

 

刚柔有度  分合有理

 

以中华智慧为本。在“祝融号”火星车的设计过程中,各种复杂问题不断涌现,其中包括能量难题和低温难题。为解决能量难题,研制团队提出了集热窗方案。集热窗主结构包括钢丝和薄膜,却能经受发射和着陆的载荷,还能承受火星表面的风沙甚至沙尘暴。解决低温难题的方法之一就是减少漏热,采用智慧连接方式,尽显结构之柔,但设备安装板却承载了火星车三分之一的重量,展现结构之刚。

 

此外,把火星车主载荷的电子学部分布置在温度较适宜的舱内,这是分的策略;舱内结构板布局空间不足,直接把两台设备像“糖葫芦”一样串起来,这是“合”的方法。

 

刚柔有度,分合有理,在满足火星车功能需求的前提下,正是以深邃且无穷尽的中华智慧为本,为火星车一个个难题提供了最好的解决方案。

 

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“中国的,也是世界的!”以满足我国火星探测工程需求为原则,以博大精深的中华学问为底蕴,“祝融号”火星车外观设计满满都是中国智慧。

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