火星探测风险高、难度大，面临行星际空间环境、火星稀薄大气、火面地形地貌等挑战，着陆存在环境不确定、着陆程序复杂、地面无法干预等难点。

　　关关难过关关过，诸多“黑科技”护航天问一号乘风破浪，探索神秘火星。

　　热控涂层：天问一号的全效“冲锋衣”

　　没有了地球大气层的保护，一路奔向火星的天问一号首先面临太空真空环境中的各种考验。在太阳的持续辐照下，天问一号无法像飞机那样通过热对流或热传导传递热量，其向阳面表面温度会持续升高，与背阳面形成巨大温差，相当于“五脏六腑”有的极冷，有的极热，内部温度严重不平衡。

　　穿一件特制“冲锋衣”显得尤为必要。“冲锋衣”，学名“低吸收-低发射热控涂层”，是一种涂饰在航天器外表面的热控制材料，通过对太阳光谱辐照的反射能力，以及红外辐射特性，减少空间环境对航天器内部的温度影响。当然，“冲锋衣”还得抵抗空间中的高能紫外辐照、原子氧轰击以及多种高能粒子与电离辐射的攻击，全方位保护航天器。

　　这件银光闪闪的“冲锋衣”由航天科技集团五院529厂研制。与多数通过高发射率对外散热的热控涂层不太一样，它突破了多项低吸收低发射涂层研制的关键技术。由于天问一号的旅途总体处在空间深冷环境，内部发动机产生的热量一直向外界消耗，而10个月的飞行时间意味着燃料消耗极高，贮备过多燃料会给“克克计较”的航天器造成负担。因此，研发人员通过降低热控涂层的红外发射率，减少真空环境下舱内向外界的辐射漏热，既节省了燃料，又解决了航天器内部“冰火两重天”的问题。

　　新型材料：会抖动的“蝴蝶翅膀”

　　如果只看图片，火星地貌似乎与地球上的沙漠戈壁无异。事实上，火星上的风速可达每秒180米，几乎是地球上特大台风风速的三倍还多。烈风会掀起大量的沙尘、石块，形成特大沙暴，让形似“蝴蝶”的火星车眼睛蒙尘，“翅膀”（太阳能电池板）不再灵活。面对这样的情况，设计师使用了一种新型材料，这种材料不易沾灰尘，即使沾上也可以通过振动将其抖落。

　　火星表面还密布着石块等障碍物，火星车行驶需要更加“小心翼翼”，以免被障碍物卡住造成操作迟滞。如何让火星车每一步都走得更加稳妥呢？在研制火星车的实验室里，有一台一模一样的“孪生”火星车。当火星上的那辆火星车遇到复杂路况时，地球上的火星车将对火星路况进行模拟行驶，确认无误后才会向火星发出指令。

　　多光谱相机等科学仪器：火星车的科研“工具箱”

　　火星车携带了6种科学仪器，样样“武功”高强。

　　“拍照”是火星车最核心的科学研究目标之一，因此配备了多台相关设备。比如，导航地形相机可拍摄火星高清广角大图，定格火星一线风景，多光谱相机则可以详细分析地形、地貌、地质的具体情况，助力科学家研究火星表面演化的历史和未来。

　　火星表面成分探测仪包括激光诱导击穿光谱仪、短波红外光谱显微成像仪和微成像相机。其中，微成像相机能将砂石放大到头发丝般粗细的微米级，激光诱导击穿光谱仪更能在数米外，用激光把岩石成分烧蚀成等离子体，同时利用有“远程显微镜”之称的短波红外光谱显微成像仪进行分析，大幅增加火星车的科研范围和能力。

　　另外，次表层探测雷达能透视火星表面以下10米甚至100米深度的内部结构；火星表面磁场探测仪可以一探火星支离破碎的偶极磁场，解读暗含其中的火星历史演化痕迹；火星气象测量仪则能为火星车提供气象信息，让我们了解这颗神秘行星的“呼吸脉络”。