祝融号走了1000米 顺便将中国文化带去了火星

编者按：

今天，2021年8月23日，祝融号在火星表面已经住了100天，行驶1000米成就达成√ ！

从启程那天开始，“天问一号”火星探测任务一直被人关注。

前几日，一段火星车视频在网络上被热转：祝融号的车轮在火星表面上碾出了“中”字花纹。

评论中，许多网友在感慨设计师在精细的科研活动中流露的人文情怀，赞叹他们的奇巧心思。

其实，航天设计师们“用中国文化装点火星车”的心思，除了“中”字车辙花纹，还有很多。

果壳特别邀请了“天问一号”探测器系统副总设计师贾阳，为大家讲述火星车研制过程中的一段故事。

“中”字花纹 帮助分析火星车是否行驶安全

前几天，从祝融号火星车传回的图像中，细心的朋友发现了：车辙中，有个明显的“中”字——其实，这个设计是为了测量火星车的行驶滑移率。

行驶过程中，滑移率的大小直接关系到火星车当前是否安全。为了便于分析车轮是否在打滑，设计师在两个后轮上分别刻上了一个“中”字，车轮转一圈对应约1米——

这样，通过分析车辙照片，测量两个“中”字之间的实际行驶距离，就可以判断出火星车是否行驶安全：是行驶在坚硬的、滑移率比较小的硬地面上，还是行驶在松软的、容易发生沉陷的沙地上。

在祝融号火星车上，这样的“小心思”不只一处。

在收拢状态下，祝融号看起来下方上圆，方代表大地，圆代表天空，寓意“达地通天”，契合有效载荷的任务使命；舱体为长方形，顶板为近八边形，是中国人“四平八稳”美好祈愿的体现。

展开状态下，祝融号呈现“蝴蝶”外形，源于对中国风筝的借鉴，毕竟风筝被誉为最早的飞行器。

其中，最费心思的，还要属桅杆上的火星车车标。

当时，经过五年多努力，火星车已经研制出来了。但是，在进行试验考核的时候，设计师看着火星车的桅杆顶端，感觉有点不对劲。

设计过程时，设计师更多关注的是桅杆的承载能力、电缆是否会影响桅杆的运行，以及把设备安装在合适的位置，避免桅杆干扰火星大气流动，导致风速、风向测量结果不准确等技术问题。

设计师们考虑的还有如何保障设备安全。桅杆顶端有三台相机，为了保证相机在寒冷的火星夜晚不被冻坏，设计师为相机设计了隔热罩，罩子内部填充了一种叫做气凝胶的隔热物质，罩子外部包裹了一层亮银色的镀铝膜，为了不遮挡相机的视场，在罩子的正面开了三个圆孔。远远看去，漂亮的火星车最引人注意的地方，是一个A4纸大小的白色平面，上面有三个相机的光孔。

然后，设计师们忽然发现：桅杆头部不够漂亮。

虽然距离把火星车运往文昌发射场只有几个月时间了，但是设计师们还是不想留下任何遗憾。于是，我们开始讨论美化方案。

用中国文化元素 把火星车打扮得更漂亮

之前，团队在设计第二辆月球车“玉兔二号”的时候，为了在外观上将两辆车区分开来，曾在车体前方增加“CE-4”这样的型号代字。

所以，这一次，最简单的办法就是在桅杆头部增加这次火星任务的型号代字。

但当时，“天问一号”这个名称还在酝酿中，没有对外公布。设计师们只能另想办法，打算用中国文化的元素把火星车打扮得更漂亮一些。

我们曾经想采用红色的中国结，但讨论后感觉把中国结放在火星车“额头”的位置有点怪怪的。考虑了很多其他能代表中国文化特征的元素，大家的想法逐渐聚焦到了“书法”。

最后，大家决定：用中国的书法写一个“火”字。

但设计师中没有人敢接这个活。

本着“有事找专家”的工程思路，我们赶紧联系以沙画闻名的艺术家苏大宝先生。苏先生是湖南人，年轻、热情。说他热情，是因为知道他会把这件事当个事情去做，不会好久杳无音信；说他年轻，意思是，这件事万一不成，不至于被埋怨。

苏先生慨然应允。一周后，苏先生的回复就到了，发来了各式各样的“火”字——

选定“九叠篆”

收到苏先生的文稿后，设计师们讨论时犯了难。主要有两个方面的问题：

第一个问题是，字的大小。之前提到，桅杆顶端前面是三台相机的镜头。到达火星表面之后，要想在照片中能看得清楚些，字应该尽可能大，那就要与其中的一个相机镜头联合设计。

苏先生已经考虑了这一点，设计了前两排，至少8个方案，但是实际上镜头的尺寸比图片中的尺寸大得多，想要和谐地结合起来并不容易。

但如果把图缩小一点，躲避开镜头，设计倒是容易些，但是在照片里面能不能很好成像呢？设计师们把火字打印出来，模拟在火星上的成像距离拍摄，发现：只要线条不是太细，在图片中分辨出来没有问题。因此，决定采用小方案，避开镜头位置。

第二个问题是，工艺。书法中，虚实、笔法走向严格，在火星车上实现时，采用的是把膜划开凹版粘回去的方法，要精确地实现笔划走势很困难。

为了解决这个问题，一开始大家倾向于右下角的甲骨文方案：笔划可以更粗壮，有利于成像，即使稍微变形，也不影响效果，而且甲骨文代表着文字之初，寓意着华夏文明的源远流长，意境充沛。

可是问题又来了。在征求意见的时候，很多人都把这个字读成了“山”。毕竟大家都不是古文字学者，不知道甲骨文的“山”字底下不是弧线，而是一条水平线。

为了避免误会，设计师开始与苏先生讨论其他方案的完善。

很快，苏先生回复了修改意见：

在收集资料的过程中，我发现一枚宋代篆体官印“桓术火仓之记”，其中火字的造型很有意思，为了规避汉字笔划数量差异悬殊的问题，制作印章时，对笔划较少的字采取了曲折复杂化的处理方法，以求字间的均衡，这种处理被称为九叠篆。

这个方案图案饱满、装饰性强。我进一步把书法、篆刻的表现手法结合起来，形成了一款新的建议。这个图案稍加想象，包括了中国火星四个字的意象，印信图案的意义不言而喻，具有很强的中国文化特征。

九叠篆是一种非常特别的篆书，原本是一种流行于宋代的"国朝官印"字体，主要用于印章镌刻，笔画折叠堆曲，均匀对称。每一个字的折叠多少，则视笔画的繁简确定，有五叠、六叠、七叠、八叠、九叠、十叠之分。之所以名为"九叠"，是言其多。

大家觉得这个方案寓意很好，工人师傅们也觉得笔画平直，实现起来更容易控制，大家达成了共识。

在文昌发射场，工人师傅们精心制作了这个图案，小心翼翼地安装到火星车上，大家感觉这就是火星车的车标。

经过10个月的飞行，火星车来到了火星表面，又经过90多个火星日的努力，目前已经行驶了一公里，获得了10GB宝贵的科学探测数据。

从火星传回来的火星车自拍照中，我们也可以清晰地看到那个“火”字——

其实，同款的“火”字标，有两枚。

一枚安装在祝融号上，此刻正在火星的表面。

安装完车标，正好还余下一个备份，设计师和工人师傅把它装载相框之中，大家签名留念，现在就在祝融号师父们的办公桌上——

当我们想念祝融号的时候，好像就能看到它。

作者：贾阳