“向火星问好”！

从20世纪 60 年代开始，人类就开启了对火星的探险之旅。

1960年10月，苏联先后向火星发射了两个探测器——“火星1A号”和“火星1B号”。可惜的是，“火星1A号”在飞离地球约1亿公里时，因导航设备出现故障，失去了控制；“火星1B号”发射后，因第三节火箭出现故障，任务失败。

美国对火星的探索也是开端不利。1964年，刚刚成立的美国国家航空航天局（NASA）发射了“水手3号”火星探测器。不过，探测器穿过地球大气层时，一个保护盾未能推出，这导致所有的探测仪器都没能打开。美国的第一次尝试也宣告失败。

1964年11月28日，美国发射的“水手4号”火星探测器从距离火星1万公里处拍摄了21幅照片，成为人类第一个成功到达火星的无人宇宙飞船。

这之后，许多国家再次尝试这条“探火”之路，然而，数据显示，1960年以来，美国、苏联/俄罗斯、日本、印度等国家先后进行了44次火星探测，但成功和部分成功的任务仅有23次，完全成功率是43%。

中国的火星探测起步较晚，所以从任务立项开始，研制团队就在追赶中不断前行。2016年初，“探火”任务正式批复立项；2016年7月，火星探测器研制转入初样；2016年底，火星探测器完成全部关键技术的攻关和设计……此后，研制团队一路马不停蹄，在短短4年多的时间内完成了从产品研制验证到待命出厂再到按计划发射的全部流程。另外，我国首次火星探测任务要一次性实现“环绕、着陆、巡视探测”三大任务，这在世界航天史上前所未有，难度和挑战也非比寻常。

“探火”项目之艰，从这60多年来的成功率就可窥见一斑，而中国用4年多的时间走完人类60多年的“探火”之路，其中的艰辛更是不言而喻。

中国首次“探火”的成功，是无数科研工作者智慧的结晶，也是无数高校力量在背后的鼎力支撑。这期，我们就一起来看看“天问一号”背后的部分高校力量。

“天问一号”背后的高校力量

中国科学技术大学“科研之光”

独立研制火星磁强计

2021年5月25日9时49分，中国科学技术大学独立研制的“天问一号”火星环绕器有效载荷单机——火星磁强计的伸杆实施了在轨展开，遥测参数显示伸杆展开到位，返回科学数据显示产品运行正常，火星磁强计即将开启对近火空间矢量磁场的科学探测任务。

我国首次火星探测任务于2016年1月正式立项，所研制的火星探测器由着陆器、巡视器和环绕器组成。中国科学技术大学张铁龙教授率领的研制团队通过载荷竞争优选，争取到“天问一号”火星环绕器有效载荷单机——火星磁强计的研制任务，使得中国科学技术大学成为我国深空探测中首所承担单机级科学载荷任务的高校。

因为火星探测任务具有技术难度高、发射存在窗口期限制等特点，所以在随后的4年时间里，张铁龙教授率领的研制团队弘扬严慎细实、无私奉献等航天精神，克服时间紧、任务重、疫情影响等重重困难，对无磁控卫星的精确空间磁场测量等关键技术进行了攻关，按计划保质量地完成了载荷研制任务，陆续成功交付了火星磁强计模样件、初样电性件、初样结构热控件、初样鉴定件以及正样件等产品，并积极参与联调联试、发射场测试演练、在轨测试等工作。

经过各项试验测试以及用户单位的验收确认，中国科学技术大学研制交付的火星磁强计产品功能、性能、指标均符合任务要求。

中国科学技术大学，简称“中科大”，于1958年9月在北京创建，郭沫若任首任校长。这是我党亲手创办的红色大学，是为“两弹一星”事业而建立的大学，它的创办被称为“我国教育史和科学史上的一项重大事件”。建校后，中国科学院（ 中国科学技术大学是中国科学院所属高校）实施“全院办校、所系结合”的办学方针，高起点、宽口径培养新兴、边缘、交叉学科的尖端科技人才，汇集了严济慈、华罗庚、钱学森、赵忠尧、郭永怀、赵九章、贝时璋等一批著名科学家，建校第二年即被列为全国重点大学。

在教育部公布的首批“双一流”建设名单中，中科大共有11个学科入选“一流学科”建设名单，是全国唯一“数理化天地生材”学科均入选的高校。

在第四轮学科评估中，中科大共有15个学科入选A类学科，其中物理学、化学、天文学等7个学科入选A+学科，理学基础学科全部入选A类学科。事实上，中科大参与评估的一级学科仅有28个，A+学科便占比25%，A类学科占比达到53.5%。以这样的学科精度，用“小而精”来形容中科大，无疑是贴切的。

科研报国，追求卓越

1966年，中科大告别北京，来到合肥，但它带来的“科研之光”，从不因此而黯淡。直到今天，中科大在承担国家重大基础科学研究项目、关键“卡脖子”技术攻关中的战略地位，仍无可替代。

2020年，中科大潘建伟院士领衔的研究团队，与中科院合作构建了“九章”光量子计算原型机，使中国成为全球第二个实现“量子优越性”的国家。

2021年10月，“九章二号”的升级亮相，令求解高斯玻色取样数学问题比目前全球最快的超级计算机快10的24次方倍（亿亿亿倍），再次刷新了国际上光量子操纵的技术水平。

单是量子领域的突破性成就，便足以让一所学校声名鹊起。而从“两弹一星”到探月工程，从“天问一号”火星探测器到世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”，从暗物质粒子探测卫星“悟空”号到开通国际上首条量子保密通信干线“京沪干线”……一大批令世界瞩目的原始创新成果，都镌刻着中科大的名字。

天津大学“天大”的贡献

“造星”团队

火星探测之旅可谓“步步惊心”，而着陆过程更是被称为“探火”旅程中最为凶险、最为惊心动魄的“黑色九分钟”。

蒋明镜及其团队所做的研究，就是为“天问一号”平稳度过“黑色九分钟”护航。因为贡献显著，团队被授予“火星着陆综合试验场建设突出贡献单位”称号。

蒋明镜教授的“北洋能源与环境岩土团队”承担了中国火星探测计划中的地面火星地表研制项目。“我们的主要任务可以形象地称为‘再造火星表面’，因此我们团队被很多网友形象地称为‘造星’团队。火星上的重力只有我们地球的1/3，模拟火星地表地貌形态等环境特征，对未来探测器在火星重力环境下成功着陆具有重要意义。”蒋明镜介绍。他们的研发内容主要包括：模拟地表成像区域基础场地、工作区基础场、火星地表特征，模拟火壤着陆试验床、火星表面激光和微波特征等。

经过2年的艰苦钻研，蒋明镜教授带领团队在河北怀来“造星”成功：顺利建造了着陆器着陆点的典型火星地表；模拟了接近火星表面真实形态的火星地表地貌等视觉环境并满足试验器对可见光、雷达和激光的反射要求；为火星验证器携带的火星探测器设备提供类似火星的探测环境等，并于2019年11月14日成功进行了中国首次火星探测任务着陆器悬停避障试验。

天津大学的前身是始建于1895年10月2日的北洋大学，为中国第一所现代大学，开中国近代高等教育之先河。

天津大学是首批“211工程”“985工程”重点建设大学，又于2017年入选“世界一流大学建设高校”（A类）。

在第四轮学科评估中，天津大学共有25个一级学科参评，进入A类的学科数达到14个。其中，化学工程与技术学科进入A+档。另外，学校的11个学科领域进入ESI全球排名前百分之一，其中3个学科领域进入ESI全球排名前千分之一。

敢为人先、自力更生

正所谓“揽慧星以为旍兮，举斗柄以为麾”，这样宏大壮阔的理想蓝图无疑需要几代人的接续奋斗。作为中国第一所现代大学，天津大学早在80年前，便开始了迈向天空的征程。

20世纪30年代，国内的机械工业发展缓慢，生产设备、基础设施等远远落后于先进国家，飞机制造业更是百废待兴。然而，就是在这种极为艰苦的条件下，北洋大学的一位教师还是凭借破除万难、自力更生的精神，成功研制出了中国历史上第一台飞机发动机。

这位教师便是邓曰谟先生。

1934年，国立北洋工学院（1929年，北洋大学改名为“国立北洋工学院”）成立了“国立北洋大学飞机工程研究会”，南京国民政府军政部航空署专门拨给学校一架德国制造的飞机，以供研究仿制。当时飞机制造在国内尚属空白，被说成是“非洋人不可”，而飞机发动机被称为“飞机的心脏”，工艺异常复杂，因此自主制造飞机发动机被看作是异想天开的举动。面对挑战与质疑，邓曰谟毅然挑起大梁，主持承担飞机发动机的试制工作。

邓曰谟和他的助手们一起，从铸造合金入手，自己动手冶炼。他们用了2年时间，试验数百次，终于闯过了一道道难关，使铸造合金在强度、硬度、表面性能方面的技术指标均达到了美国标准。接着他们开始逐一钻研，仿制飞机发动机零件：取下一件零件，便仿造一件。仿制好之后，邓曰谟就把仿造的零件装在原机上“开车”试验，比较其性能差距并加以改进。最终，整个原机零件都替换成了自制零件，且自制发动机在马力、转速、稳定性等方面都达到甚至超越了德机水平。中国第一台飞机发动机由此诞生。

回望飞机发动机制作的整个过程，邓曰谟先生敢为人先、自力更生的精神值得每一位天津大学学子铭记传承。

西安电子科技大学留下足迹，展示辉煌

在中国首次火星探测任务中，西安电子科技大学（以下简称“西电”）做出了许多贡献：包为民院士为中国航天科技集团公司统筹领军，把控“探火”任务发展方向；张荣桥总师从整体方案到实施细节一一身体力行，对探测任务的方方面面倾注心血；李云松教授团队为火星探测过程中的图像处理和数据压缩贡献西电方案；众多以西电航天校友为首的技术骨干投身技术研究和产品研制，参与到了火星探测任务的各个环节。

将“天问”的答案打包“回传”

相较于地球的近邻月球，火星到地球的距离实属遥远。要想让在火星上探测到的各类图像和数据“看得清”“收得回”，数据压缩必不可少。李云松团队就承担了这项图像处理和数据压缩的任务。对于这项任务，李云松教授打了一个很形象的比喻：“这条物理链路就相当于我们修了一条路，数据就是在这条路上要运输的货物。问题在于，想运送的货物很多，道路却很窄。这样一来，要么是将路修宽，要么是对货物进行处理。我们做的工作就是把货物压得紧一点，这样就能在有限的带宽下，传输更多的东西。”

这次任务是李云松教授团队处理数据类型最多的一次，有可见光的，有高光谱的，还有雷达的，且每种数据类型对压缩的要求都不一样。另外，这次火星探测任务一共是13个科学载荷，其中有5个载荷需要进行数据压缩，李云松团队参与了全部压缩任务。

团队在这巨大压力下，凭着一腔热情、一股干劲坚持了过来，最终圆满完成了任务。

西电的前身是1931年诞生于江西瑞金的中央革命军事委员会无线电学校，是毛泽东等老一辈革命家亲手创建的我党我军第一所工程技术学校。学校1958年迁址陕西西安，1966年转为地方建制，1988年定为现名。

西电是国内最早建立信息论、雷达、微波天线、电子机械、电子对抗等专业的高校之一，开辟了我国IT学科的先河。

在第四轮学科评估中，西电有3个学科获评A类：电子科学与技术学科获评A+，并列全国第1；信息与通信工程学科获评A；计算机科学与技术学科获评A-。学校的电子信息类学科继续保持国内领先水平。

“石凳上的自习室”

2016年11月，张荣桥总师受邀出席母校西电建校85周年校庆月开幕式，在参观“西军电文库”时，他看到了一张记录“石凳上的自习室”的老照片，这勾起了他当年求学时的回忆。于是，他像当年一样屈身蹲坐，与正在石凳上学习的青年们合影，并留下“留下足迹，展示辉煌”一语。

“校园一角，青青梧桐，两排石凳间，青年学子们正全神贯注地研读着手中的书籍。不同的是，他们均以石凳为桌、席地而坐。原来，学校图书馆常常‘人满为患’，不少惜时如金的同学便选择用校园内的石凳做书桌，分秒必争地勤学苦读。”