西部網訊（記者 劉望）5月15日，“天問一號”著陸巡視器與環繞器實現分離，成功登陸火星。位于陜西的航天科技集團第六研究院研制的7500N變推力發動機為“天問一號”最后動力減速提供“剎車片”。
航天六院研制“天問一號”落火“剎車片”
探測器要想成功著陸火星需要在9分鐘時間內將20000多公里時速降為0，其間需要經歷多個減速環節。“天問一號”距離火星表面約2公里處時，會以每秒約100米的速度不斷接近火星表面。這個速度相當于目前我國高鐵的最高運行時速。位于陜西的航天六院為“天問一號”最后動力減速提供“剎車片”。
“天問一號”采用的是由液體火箭發動機提供反推力的方式來實施最后的減速，此方法已在嫦娥三、四、五號探測器落月過程中連續三次成功實施，火星著陸巡視器7500N變推力發動機正是落月用變推力發動機的2.0版。
為了滿足火星探測器安裝結構要求和減重需求，并提升發動機性能，研制團隊首次在我國開展深空探測的航天器上將推進分系統發動機燃燒室從以往的低室壓方案改進為中室壓方案，從而保證了相同推力情況下，發動機體積更小、性能更高。加上不斷創新和優化生產工藝，有效實現了推進分系統的輕質化需求。
四大評判標準見證陜西金牌動力
首先，火星離地球實在太遠了。當“天問一號”需要在火星著陸時，火星與地球的距離為3億千米，完成一次通訊需要30分鐘。也就是說，信號還沒跑到地球，探測器已經“收工”了。對于身在遙遠異鄉的小家伙，這一段路得自己操心，每一次推力的變化必須非常迅速、精準，發動機需要很“聽話”。
會不會頻繁猛踩剎車，是我們評判一個司機駕駛技術好壞的重要指標之一。同樣，為了減少降落過程中對著陸巡視器的沖擊，發動機采用了“長距離輕剎車”的技巧。在降落過程中，雷達等探測設備會像眼睛一樣盯著火星地面，測量巡視器距離地面高度等參數，由睿智“大腦”計算出對發動機的推力要求。發動機會按照預設的時序和實時的指令完成變推力調節，讓著陸巡視器慢下來，最后以很低的速度穩穩落在火星表面。
火星表面軟著陸的另一個難點在于，月球表面近似真空，而火星表面有一層稀薄的大氣。在降落過程中，著陸器與火星表面的大氣會劇烈摩擦，為了防止被“燒糊”，著陸器上增加了一個防熱大底，原本可以“伸出去”的發動機被“兜起來”了。有限的艙體空間限制著發動機的尺寸，“天問一號”探測器變推力發動機的高度比“嫦娥三號”探測器變推力發動機要縮小超60%，推力等主要性能指標卻保持不變，“小個子”要爆發出“大能量”，這意味著發動機必須更結實。
去一趟火星不容易，但“天問一號”能攜帶“乘客”的總重量卻是有限的。科研人員從發動機的原理入手，按照任務的需求和特點，對系統參數和總裝布局進行了優化，既保證了功能，又增加了一些新技術，應用了一些新材料，發動機沒有“長肉”“增肌”，重量還減少了2/3，為其他“乘客”讓了讓“座”，進一步發揚了變推力發動機高性能、長壽命、高可靠的特點，一舉解決了上述問題。
