首款環(huán)繞器雷達:精準探測的“X眼”
探測火星表層和次表層結(jié)構(gòu)分層信息,尋找火星地下冰水存在的痕跡與證據(jù),是首次火星探測任務(wù)面臨的一個巨大挑戰(zhàn)。在這個過程中,需要用到火星探測設(shè)備。
中國電科研制的我國首款環(huán)繞器雷達作為7個火星環(huán)繞器探測設(shè)備之一,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
不同于其它探測設(shè)備,該款環(huán)繞器雷達利用低頻段雷達的介質(zhì)穿透特性,在高速環(huán)繞的衛(wèi)星平臺上,向火星發(fā)射低頻率電磁波,穿透到次表層內(nèi)部,利用回波特性分析次表層分層結(jié)構(gòu),并推算其物質(zhì)組成,相當于為火星探測加裝了一雙“X眼”,精準探測將不是難題。
該雷達是中國電科研制而成,對火星次表層土壤的穿透深度可達幾百米,對冰層可達幾千米。同時,采用星上實時處理技術(shù)降低數(shù)據(jù)量,實現(xiàn)星際超遠距離數(shù)據(jù)傳輸。
鋰氟化碳電池組首應(yīng)用:乘風旅行的動力源泉
火星探測路途遙遠,有了可靠穩(wěn)定的電源產(chǎn)品,才能為火星探測器成功著陸火星表面提供強勁動力。
為此,中國電科研發(fā)了鋰氟化碳電池組,這也是鋰氟化碳電池在深空探測器上首次應(yīng)用。
“著陸過程技術(shù)難度最高,電源產(chǎn)品可靠穩(wěn)定至關(guān)重要。”據(jù)中國電科技術(shù)專家介紹,在環(huán)繞器和著陸巡視器分離后,著陸巡視器由進入艙鋰氟化碳電池組供電,從探測器抵達火星大氣層,進入距離火星指定距離的某個軌道接口點開始,到開傘減速、懸停直至軟著陸于火星表面,被稱為“恐怖7分鐘”,這個階段風險最大,為確保電池穩(wěn)定,項目組采用鋰氟化碳電池組作為進入艙電源,較之鋰離子蓄電池組方案減重了5kg。
針對探測器在7個月轉(zhuǎn)移時間內(nèi)的環(huán)境溫度變化考驗,研制團隊通過工藝控制,有效減少了電源產(chǎn)品高溫下的自放電率,實現(xiàn)了能量在軌長期貯存。
在即將著陸階段,中國電科也配備了若干核心器件,為著陸提供動力源。
某型行星齒輪減速無刷直流電機作為驅(qū)動組件的動力源,在空間體積有限的前提下,通過團隊的協(xié)作努力,解決了一系列技術(shù)難題,有效提高了整個火星系統(tǒng)的可靠性。
輕裝上陣,才能飛得更遠。
中國電科為火星探測器配套了若干傳感器和核心關(guān)鍵器件,積極開展專項小型化設(shè)計和減重設(shè)計。
某傳感器在滿足結(jié)構(gòu)和力學要求的前提下,突破同類產(chǎn)品減重紀錄,為整機減重設(shè)計做出了巨大貢獻;研制配套的功率模塊、低噪聲放大器、二極管等多款產(chǎn)品,為深入研究探測火星土壤層、沉積層和冰層等地質(zhì)結(jié)構(gòu)提供技術(shù)保障;配備的系列固放、變頻組件,覆蓋了環(huán)繞器和著陸巡視器的多種器型裝備,攻克若干瓶頸,可適應(yīng)溫區(qū)范圍較大的工作條件和儲存條件,滿足火星探測組件小型化、高可靠的設(shè)計特點。

