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巡视器 “祝融号” 开启 “地火传书”：已传回 2 张火星照片！

5 月 19 日，中国国家航天局发布中国首次火星探测 “天问一号” 任务探测器着陆过程两器分离和着陆后 “祝融号” 火星车拍摄的影像。
图像显示，着陆平台和 “祝融号” 火星车的驶离坡道、太阳翼、天线等机构展开正常到位。
巡视器 “祝融号” 开启 “地火传书”：已传回 2 张火星照片！
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图 | 前避障相机图像，前进方向地形清晰（来源：CNSA）
火星车前避障相机正对着 “祝融号” 的前进方向，从其捕获的影像中可以看到坡道机构展开正常；图像上部的两个伸杆是已经展开到位的次表层雷达。
为了能更大范围获取火星车前进方向的地形地貌，避障相机使用的是大广角镜头，因此捕捉的画面会有畸变，火星地平线在画面中呈一条弧线。
巡视器 “祝融号” 开启 “地火传书”：已传回 2 张火星照片！
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图 | 图为导航相机图像，图中可见火星车太阳翼、天线展开正常到位（来源：CNSA）
另一张图片由导航相机拍摄，镜头指向火星车尾部，图中可见火星表面纹理清晰，地貌信息丰富。
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图 | 由环绕器的监视相机拍摄的着陆巡视器分离过程图像（来源：CNSA）
2021 年 2 月 10 日， “天问一号” 火星探测器成功进入环火轨道，成为中国第一颗人造火星卫星，实现 “绕、着、巡” 中第一步 “绕” 的目标。
经三次近火制动，2021 年 2 月 24 日， “天问一号” 火星探测器进入停泊轨道，并在停泊轨道运行了约 3 个月的时间，着陆巡视器于 2021 年 5 月 15 日成功在火星乌托邦平原南部预选着陆区软着陆，在这之后，“祝融号” 火星车建立了对地通信。
5 月 17 日，环绕器第四次实施近火制动，进入中继通信轨道，并为火星车建立中继通信链路。
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图 | 由环绕器的监视相机拍摄的着陆巡视器分离过程图像（来源：CNSA）
“天问一号” 到底在忙些什么？
为什么要在停泊轨道运行 3 个月之久？
停泊轨道的英文为 Parking Orbit，其原理用日常的停车（Parking）来理解更为直观，人们在停车时会先选好目标车位，并预设一条行车轨迹，这条行车轨迹便可以理解为 “天问一号” 的停泊轨道，在这过程中人们还要 “眼观四路”，随时更新周围路况并作调整，以此提高入库成功率。
在停泊轨道运行期间， “天问一号” 始终在为着陆做准备工作，以便择机进行轨道转移，并最终释放着陆巡视器。
环绕器是整个任务的基础，必须确保环绕器任务的成功，仅有通过环绕器的大口径天线才能直接与地球联系，中继并转发着陆器和巡视器的信号。环绕器携带了 7 台核心科研仪器：离子与中性粒子分析仪、能量粒子分析仪、次表层探测雷达、矿物光谱分析仪、磁强计、高分辨率相机和中分辨率相机。
中国对火星的状况并不了解，着陆地乌托邦平原的地形、地貌和气象条件等也可能与已掌握的科研成果有出入，因此 “天问一号” 探测器必须对着陆地进行详细勘察后，才能确保着陆成功。
在这三个月内，“天问一号” 所搭载的 7 台科学仪器全部开机，紧张忙碌地开展探测工作。其中，最吸睛的便是高分辨率相机和中分辨率相机。
高分辨率相机和中分辨率相机，在近火点对火星乌托邦平原的地形地貌进行精准成像，为着陆巡视器筛选出最理想的着陆点。3 月 4 日，国家航天局正式公布首批 “天问一号” 拍摄的全色图像，分辨率约 0.7 米，成像区域内火星表面小型环形坑、山脊、沙丘等地形地貌清晰可见。
巡视器 “祝融号” 开启 “地火传书”：已传回 2 张火星照片！
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图 | 火星全色图像，拍摄地点距火星 330 公里至 350 公里高度处（来源：CNSA）
为何在着陆数天后才将照片传回地球？
据了解，“祝融号” 配置了两种通信方式，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。
为什么能直接通信还需要中继呢？
“祝融号” 火星车目前距离地球约 3.2 亿公里，在远距离条件下，能够直接传输的数据非常有限，同时速度也会很慢，只能率先选择最重要的数据传递。例如在 5 月 15 日当天，“祝融号” 便率先将其安全着陆的消息直接传回了地球。
5 月 15 日着陆当日，“祝融号” 便已拍摄下照片，而若想将这张照片传回地球，理论上需要 8 个多小时，加之由于火星自转，“祝融号” 每天能与地球直接通信的时间不到半小时，因此 “祝融号” 选择了可提高效率的环绕器中继来传输图像。

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