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极限挑战/祝融四大法宝 抗火星-100℃严冬

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  全景导航相机拍摄的祝融号车体。\网络图片

  【大公报讯】据央视新闻报道:国家航天局探月与航天工程中心消息:火星即将进入冬季,入冬后,火星夜晚温度会降到零下100摄氏度以下,且沙尘天气明显增多,正在火星开展巡视探测任务的火星车「祝融号」将面临更多挑战。为此,设计团队在设计之初,就进行了针对性的设计:火星车太阳翼的电池片使用特殊材料,不易沾尘;太阳翼定向跟踪太阳,最大限度获取太阳能;改变工作模式保存体力、减少能耗;整车断电「休眠」,待天气变好就自主唤醒等,确保「祝融号」在火星巡视探测过程中的安全。

  近日,中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥透露,工程团队已经对「祝融号」如何「入冬」做了详细预案。他说,「目前火星车主要的电力获取、储存、供给符合我们原来设计的预期,所以对于后续度过严酷的冬季,我们也做了相应的一些预案策略。」

  此前,国家航天局探月与航天工程中心公布一组图像,通过环绕器拍摄的火星表面图像可看到,目前多处出现了沙尘天气。目前「祝融号」具体的状态如何?将如何应对沙尘天气?引发关注。而通过「祝融号」火星车去年5月19日和今年1月22日的两幅自拍照,可以清晰看到,火星车表面有明显的沙尘覆蓋。

  已行驶逾1.9公里 状态正常

  航天科技集团五院天问一号巡视器总体副主任设计师彭松说,「目前来说还基本上比较顺利。它(沙尘)会影响太阳翼的发电,因为它蒙的灰肯定发电效率就降低了,可能会导致它能源不足。」火星车主要通过太阳翼将太阳能转化为电能,从而为火星车上的科学设备提供正常工作所需的电力支持。因此,太阳翼上的灰尘对于光能的转化产生一定影响,这些沙尘甚至会对火星车的温度造成一定影响。

  彭松表示,「(火星车)翅膀中间的车本体的顶板上面,有两个圆形的透明薄膜学名叫集热窗,就是阳光通过膜照进去之后能把热量留在火星车的舱内,但是现在如果蒙一层灰的话,可能透进去的阳光就变少了,然后它收集的热量就少了,最终影响的还是能源的情况。」

  为了让「祝融号」获取足够的电能,科研人员把太阳翼设计得足够大,从而能够吸收更多的太阳能来转化成电能。据火星车回传的最新数据显示,目前火星车已经行驶超过1.9公里,科学探测工作状态正常,并未受到沙尘明显影响,后续科研人员会对火星车进行持续监测。

  针对冬季的沙尘天气发生次数较多,设计人员为「祝融号」制定了四项措施。彭松说,「第一个措施它太阳翼的电池片是一种特殊的材料,叫超疏基材料,就跟荷叶一样,水珠落上去就可以滑落,灰落上去之后比较容易吹掉。」

  太阳翼还有对太阳的定向跟踪功能。到了冬季,太阳的高度相对低一些,但火星车的这对翅膀会像向日葵一样,随着太阳东升西落而变化位置,最大限度获取太阳能。

  第三项措施就是在风沙的天气条件下,火星车可以通过改变工作模式来保存体力、减少能源的消耗。

  彭松表示:「第四个措施就是休眠唤醒,如果前面三个措施都不足以解决能源问题的话,可能这整车就要睡觉了,也就是说自己给自己断电了。沙尘天气变好的话,它就会自主唤醒,就可以接着工作。」

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