祝融号：帮我传张图回地球可好？ 12月1日

12月1日，中国探月工程官方公众号透露——
2021年11月，我国“天问一号”与欧空局“火星快车”任务团队合作，开展了“祝融号”火星车与“火星快车”轨道器在轨中继通信试验，取得圆满成功。

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“祝融号”和“火星快车”中继通信示意图|CNSA/ESA
“祝融号”作为我国成功着陆火星的首辆火星车，为什么会跟欧空局的“火星快车”合作，进行在轨中继通信试验呢？
这还要从上个月“天问一号”环绕器进入新的工作轨道说起。
遥感使命轨道
2021年11月8日傍晚， “天问一号”环绕器的四台120N发动机工作近260秒，速度增量约78米/秒，顺利降低了远火点和近火点高度，成功完成第五次近火制动，准确进入近火点约265千米，远火点约1.07万千米，倾角约87° ，轨道周期约7.08小时（每个火星日绕行约3.47圈）的遥感使命轨道。

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火星轨道上的天问一号环绕器CG图|航天八院
【祝融号：帮我传张图回地球可好？】在本次近火制动前， “祝融号”火星车着陆后， “天问一号”环绕器曾长期处在中继通信轨道，该轨道的近火点也为250~400千米，但远火点约1.6万千米，比遥感使命轨道的高出约6000千米。相对的，轨道周期也更长，约8.2小时，即1/3个火星日。
这一特性使环绕器在每个火星日内，正好绕飞3圈，其中一圈的近火点，必在“祝融号”火星车所在的乌托邦平原上空，从而可为“祝融号”提供中继通信服务。

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处在中继通信轨道的“天问一号”环绕器星下点轨迹如图。当时，轨道器每天绕火星三圈，必从“祝融号”火星车上空经过|微博@Vony7
可能有人会问了， “祝融号”与地面的通信非得靠环绕器这个信号中转站，就不能直接和地面联系吗？
答案是，能，又不完全能。
“祝融号”具备直接对地通信能力，但由于地火距离最远有4亿千米，最近也有5500万千米，直接对地通信链路的传输速率极慢，只有16bps 。也就是说， “祝融号”每秒钟仅能发两个数字给地面，所以直接对地通信模式只用于传输拿来判断火星车状态的工程遥测数据，而数据量大的图像和其他科学数据只能依赖中继通信传回地面。

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“祝融号”火星车与“天问一号”环绕器中继通信动画示意|航天八院
既然如此，为什么“天问一号”环绕器要弃“祝融号”而去，转去一条新的轨道呢？
因为，环绕器不甘只当“信号中转站” ，人家有着更重要的使命：火星全球遥感探测！

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“天问一号”环绕器遥感使命探测任务阶段概念图|航天八院
遥感使命工作中，环绕器上的中分辨率相机（分辨率100米，幅宽400千米）、高分辨率相机（分辨率最高0.5米，幅宽9千米）、次表层探测雷达、矿物光谱分析仪、磁强计、离子与中性粒子分析仪、能量粒子分析仪等7台科学载荷，将获取火星形貌与地质构造、表面物质成分与土壤类型分布、大气电离层、火星空间环境等科学数据，重点关注陨石坑、火山、峡谷、干涸河床等典型地貌和地质单元，实施高分辨率探测。