祝融號在火星表面已經住了100天,行駛1000米,既定任務圓滿完成!

前幾日,一段火星車視頻在網絡上被熱轉:祝融號的車輪在火星表面上碾出了“中”字花紋。

評論中,許多網友在感慨設計師在精細的科研活動中流露的人文情懷,讚歎他們的奇巧心思。

其實,這個設計是爲了測量火星車的行駛滑移率。

火星車行駛過程中,滑移率的大小直接關係到火星車當前是否安全。爲了便於分析車輪是否在打滑,設計師在兩個後輪上分別刻上了一個“中”字,車輪轉一圈對應約1米——

這樣,通過分析車轍照片,測量兩個“中”字之間的實際行駛距離,就可以判斷出火星車是否行駛安全:是行駛在堅硬的、滑移率比較小的硬地面上,還是行駛在鬆軟的、容易發生沉陷的沙地上

在祝融號火星車上,這樣的“小心思”不只一處。

在收攏狀態下,祝融號看起來下方上圓,方代表大地,圓代表天空,寓意“達地通天”,契合有效載荷的任務使命;艙體爲長方形,頂板爲近八邊形,是中國人“四平八穩”美好祈願的體現。

展開狀態下,祝融號呈現“蝴蝶”外形,源於對中國風箏的借鑑,畢竟風箏被譽爲最早的飛行器。

其中,最費心思的,還要屬桅杆上的火星車車標。

當時,經過五年多努力,火星車已經研製出來了。但是,在進行試驗考覈的時候,設計師看着火星車的桅杆頂端,感覺有點不對勁。

設計過程時,設計師更多關注的是桅杆的承載能力、電纜是否會影響桅杆的運行,以及把設備安裝在合適的位置,避免桅杆干擾火星大氣流動,導致風速、風向測量結果不準確等技術問題。

設計師們考慮的還有如何保障設備安全。桅杆頂端有三臺相機,爲了保證相機在寒冷的火星夜晚不被凍壞,設計師爲相機設計了隔熱罩,罩子內部填充了一種叫做氣凝膠的隔熱物質,罩子外部包裹了一層亮銀色的鍍鋁膜,爲了不遮擋相機的視場,在罩子的正面開了三個圓孔。遠遠看去,漂亮的火星車最引人注意的地方,是一個A4紙大小的白色平面,上面有三個相機的光孔。

然後,設計師們忽然發現:桅杆頭部不夠漂亮。

雖然距離把火星車運往文昌發射場只有幾個月時間了,但是設計師們還是不想留下任何遺憾。於是,我們開始討論美化方案。

用中國文化元素 把火星車打扮得更漂亮

之前,團隊在設計第二輛月球車“玉兔二號”的時候,爲了在外觀上將兩輛車區分開來,曾在車體前方增加“CE-4”這樣的型號代字。

所以,這一次,最簡單的辦法就是在桅杆頭部增加這次火星任務的型號代字。

但當時,“天問一號”這個名稱還在醞釀中,沒有對外公佈。設計師們只能另想辦法,打算用中國文化的元素把火星車打扮得更漂亮一些。

最後,大家決定:用中國的書法寫一個“火”字。

本着“有事找專家”的工程思路,火星團隊趕緊聯繫以沙畫聞名的藝術家蘇大寶先生。

蘇先生慨然應允。一週後,蘇先生的回覆就到了,發來了各式各樣的“火”字——

收到蘇先生的文稿後,設計師們討論時犯了難。主要有兩個方面的問題:

第一個問題是,字的大小。之前提到,桅杆頂端前面是三臺相機的鏡頭。到達火星表面之後,要想在照片中能看得清楚些,字應該儘可能大,那就要與其中的一個相機鏡頭聯合設計。

蘇先生已經考慮了這一點,設計了前兩排,至少8個方案,但是實際上鏡頭的尺寸比圖片中的尺寸大得多,想要和諧地結合起來並不容易。

但如果把圖縮小一點,躲避開鏡頭,設計倒是容易些,但是在照片裏面能不能很好成像呢?設計師們把火字打印出來,模擬在火星上的成像距離拍攝,發現:只要線條不是太細,在圖片中分辨出來沒有問題。因此,決定採用小方案,避開鏡頭位置。

第二個問題是,工藝。書法中,虛實、筆法走向嚴格,在火星車上實現時,採用的是把膜劃開凹版粘回去的方法,要精確地實現筆劃走勢很困難。

蘇先生很快回復了修改意見:

在收集資料的過程中,我發現一枚宋代篆體官印“桓術火倉之記”,其中火字的造型很有意思,爲了規避漢字筆劃數量差異懸殊的問題,製作印章時,對筆劃較少的字採取了曲折複雜化的處理方法,以求字間的均衡,這種處理被稱爲九疊篆。

這個方案圖案飽滿、裝飾性強。我進一步把書法、篆刻的表現手法結合起來,形成了一款新的建議。這個圖案稍加想象,包括了中國火星四個字的意象,印信圖案的意義不言而喻,具有很強的中國文化特徵。

九疊篆是一種非常特別的篆書,原本是一種流行於宋代的"國朝官印"字體,主要用於印章鐫刻,筆畫摺疊堆曲,均勻對稱。每一個字的摺疊多少,則視筆畫的繁簡確定,有五疊、六疊、七疊、八疊、九疊、十疊之分。之所以名爲"九疊",是言其多。

在文昌發射場,工人師傅們精心製作了這個圖案,小心翼翼地安裝到火星車上,大家感覺這就是火星車的車標。

經過10個月的飛行,火星車來到了火星表面,又經過90多個火星日的努力,目前已經行駛了一公里,獲得了10GB寶貴的科學探測數據。

從火星傳回來的火星車自拍照中,我們也可以清晰地看到那個“火”字——

其實,同款的“火”字標,有兩枚。

一枚安裝在祝融號上,此刻正在火星的表面。

安裝完車標,正好還餘下一個備份,設計師和工人師傅把它裝載相框之中,大家簽名留念,現在就在祝融號師父們的辦公桌上——

當我們想念祝融號的時候,好像就能看到它。

(圖片文字來源:果殼)

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