正推火箭、消氢点火装置、火星车电机…… 西安智慧为探测火星保驾护航

“天问一号”成功飞天，位于西安的航天科技集团四院为此发射任务中的火箭和探测器提供了多项产品和技术，为探测火星全程保驾护航。

正推火箭

确保实现芯一二级分离

正推火箭是火箭飞行过程中为实现芯一级、芯二级可靠分离而研制的分离发动机，为级间分离提供动力的装置。火箭芯一级工作结束后，正推火箭接到分离指令，开始点火工作，此时，发动机产生推力实现芯二级液体推进剂沉底，确保火箭按照预定程序完成任务。

由四院研制的正推火箭兼具固体发动机和火工品的双重特性，其工作时间长，可靠性要求高，环境条件极其苛刻，是目前运载火箭箭体使用的最大火工品。发动机固体动力推进剂，采用新型配方材料，具备低燃速、低残渣的特点，能够确保发动机产生强大推力的同时，不对火箭芯二级箭体产生损伤，而且比同类发动机更加绿色环保。

消氢点火装置

排除点火中的安全隐患

长征五号运载火箭采用氢氧发动机，在点火前会向发射平台周围环境排放大量低温氢气。当氢气与空气混合浓度达到一定范围时，遇到静电或明火就会产生爆炸或爆轰。

为消除低温氢气，彻底排除发射前的安全隐患，四院专门研制了消氢点火装置。该装置安装在发射平台上，能在火箭氢氧发动机工作前的2～3秒内，点燃火箭发射的“第一把火”，利用喷射的高温、高速燃气金属粒子流，将发射前排出的大量氢气在其未达到可爆炸最低浓度前先行消除，以保证运载火箭发射的安全性。该装置采用了高安全性的药剂材料，应用了先进的控制技术，确保能够“准确、准时”点火，待消除氢气后又能及时“熄火”。该装置实施双层保护设计，不仅能承受火箭发射时产生的高热流冲击，而且具有防爆功能。

“降落伞”开伞试验运载系统

助力探测器稳降减速

火星探测最大的难点在于“恐怖7分钟”，即在再入、下降与着陆过程中，要在7分钟内将探测器的时速从2万千米降低到0。

如何走出“恐怖7分钟”？四院专家介绍，火星探测器的法宝就是降落伞。火星大气与地球大气存在较大差异，使得作为减速装置的降落伞在开伞、充气、稳降减速过程中具有低密度、低动压、高马赫数的工作特点，只能通过在地球上40km～60km的高空进行模拟开伞试验来验证。

从2016年开始，四院先后为火星探测项目研制了天鹰六探空火箭等试验运载系统，将火星降落伞及进入器模拟物运送至需要的高度，模拟火星探测器再入、下降段过程，验证降落伞的工作性能，为火星探测器降落伞高空开伞创造最真实的试验条件。

火星车电机

为探测器提供持续动力

本次“天问一号”火星探测将一次性完成“绕、落、巡”三大任务，其中，最让人期待的重头戏就是火星表面巡视。届时，我国首辆火星车将在踏上火星后走出历史性一步。

众所周知，进行区域巡视探测和相关的一些工程实践活动任务的火星车，必须拥有一双“行走的双腿”，而为其提供“驱动”的就是四院为火星探测任务配套研制的火星车电机。该电机共分为三型研制，分别应用于火星车的转向、行走以及底盘调整功能，让火星车能够自主、灵活地“行走”。

作为我国首次在火星表面工作的特种电机，探测器需要历时7到8个月的“赶路”才能抵达火星，电机系统要在待机状态下抵御太空中的超低温环境，这对电机的材料和性能提出了考验。研制中面临了许多前所未有的技术问题，研制团队一一攻克，让该电机具有“耐寒、省力、减震、防污”等特性，为火星车的探索之旅提供更加安全、舒适的“驾驶体验”。

记者关颖

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