揭秘天问一号4项黑科技，美国为何多次索要轨道数据？

揭秘天问一号4项黑科技，美国为什么多次索要天问一号的轨道数据？

5月15日，我国首次火星探测任务天问一号探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆，在火星上首次留下中国印迹，迈出了我国星际探测征程的重要一步。中国航天人不断刷新探索太空的中国高度。随着中国航天不断发展，美国的态度也发生巨大改变。

中国探月工程总设计师吴伟仁分享了一个相当提气的幕后细节：最近美国航空航天局NASA几次致电中方，再次要求中方向美方提供天问一号的轨道数据，理由是中国的火星探测器存在与美方探测器发生碰撞的风险。此事是我国科技实力增强的生动体现，美国感受到了来自中国航天进步的威胁。曾经藐视一切、频繁阻挠中国航天发展的美国，如今也不得不厚着脸皮来索要中国的轨道数据。

那么为什么美方如此在意“天问一号”的数据？“天问一号”又是使用了哪些“黑科技”？让美国念念不忘。今天我们来盘点一下天问一号上得四项美国望尘莫及的黑科技。

第一项：神奇的纳米外衣

“天问一号”火星探测器中，使用了我国独立自主研发新型隔热保温材料——纳米气凝胶，“天问一号”一共运用了两种气凝胶材料，分别用来应对“极热”和“极寒”。“极热”考验出现在火星着陆阶段，着陆发动机产生的热量使周围的温度超过1000℃，气凝胶材质的隔热组件能够阻隔高温，仅仅10mm左右厚度的材料就能够在整个着陆过程让它身后的温度处于可接受的范围，就像消防员身上穿的防火服。“极寒”考验出现在火星巡视阶段，我们在火星车的表面铺设了大面积的气凝胶板，能够确保火星车在-130℃的环境正常工作，就像登山运动员身上穿的防寒服。这种材料本身密度极低，这是为了给火星车减负，让它“跑”得更快，“跑”得更远。

第二项： 砷化镓深空电源

作为承担火星巡视探测重任的火星车，除了要携带多种精密探测仪器外，最重要的就是能源供应，它关系到火星车的“生死存亡”。为了完成为期90天的巡视探索任务，“天问一号”装有四块砷化镓太阳能电池板，是我国目前全面掌握的三结砷化镓太阳能电池和蓄电池技术制造的。为火星车提供充足的能量供应和储备。砷化镓电池属于太阳能光伏发电，我们常说的硅晶电池分为单晶硅和多晶硅，转换率普遍在20％左右。砷化镓电池比较先进，是目前第三代太阳能光伏发电技术，实验室内已经实现了50％的转换率，未来还会进一步提高，

除此之外。火星车顶部像双筒望远镜样子的设备叫作集热窗，它可以直接吸收太阳能，然后利用一种叫作正十一烷的物质储存能量。白天，火星温度升高，这种物质吸热融化，到了晚上，温度下降，这种物质在凝固的过程中，释放热能，这样效率可以达到80％以上。此次火星探测器降落区域纬度低，太阳光照较为充足，90天的设计使用寿命下，太阳能已足以保证能量供应。

第三项： 火星高分辨率相机　　

“天问一号”搭载的高分辨率相机，在分辨率等级相当的条件下，它的成像幅宽优于美国NASA的HiRISE高分相机。探测雷达的穿透探测深度和分辨率，也比美国同类设备指标更高。高分相机配置了五谱段的TDI CCD和国产自主研发的CMOS两种成像探测器，实现线阵推扫和面阵成像的兼容，有望获得火表真彩色融合图像及视频图像。相机研制过程中，突破了火星大椭圆轨道实时异速像移补偿技术、星上自主太阳高角计算技术、星上自动焦面识别技术、星上自动调光技术等多项关键技术。

第四项：火星离子与中性粒子分析仪

火星离子与中性粒子分析仪可对火星空间环境中的离子和中性粒子参数进行探测，研究火星大气逃逸、太阳风与火星的相互作用，了解火星大气和水的演化历史。此外，该载荷还探测太阳风离子，研究太阳风在行星际的传播特性。

该载荷在国际上首次将离子和中性粒子通过同一个传感器实现探测，既能满足性能指标要求、又实现了载荷的小型化。由于探测参数的复杂性，该载荷还设计了多种探测模式，并且可以根据探测需求定义并选择新的探测模式。

集如此多“黑科技”于一身的“天问一号”，完全采用中国自主术。因此让美国不惜“拉下老脸”索要中国的数据。其实此前为了遏制中国航空航天事业的发展，美国可谓下足了功夫。在2011年美国国会通过一项法案，禁止美国航天局与中国或中国企业开展任何形式的双边合作，禁止NASA一切设施接待中国官方访问者，并且拒绝中国参与多国共同建设的国际空间站项目。在“天问一号”发射之前，美国曾拒绝向中方一名负责火星开发计划的专家发放签证，导致未能出席在美国德克萨斯州举办的“月球与行星科学大会”。

而如今，眼见着中国航空突飞猛进，要跟美国“平起平坐”了，他们厚着脸皮索要中国数据，并且这已经不是第一次索要数据了。