“祝融號”如何應(yīng)對火星上的冬天？工程團(tuán)隊詳解

國家航天局探月與航天工程中心消息：火星即將進(jìn)入冬季，入冬后，正在火星開展巡視探測任務(wù)的火星車“祝融號”將面臨更多挑戰(zhàn)。中國首次火星探測任務(wù)工程總設(shè)計師張榮橋近日向記者透露，工程團(tuán)隊已經(jīng)對“祝融號”如何“入冬”做了詳細(xì)的預(yù)案。

和地球一樣，火星上也有四季之分。不同的是，火星一年相當(dāng)于地球的兩年，每一個季節(jié)持續(xù)6個月左右。

中國首次火星探測任務(wù)工程總設(shè)計師 張榮橋：目前火星車主要的電力獲取、儲存、供給符合我們原來設(shè)計的預(yù)期，所以對于后續(xù)度過嚴(yán)酷的冬季，我們也做了相應(yīng)的一些預(yù)案策略。

進(jìn)入冬季后，火星夜晚的溫度會降到零下100攝氏度以下，并且沙塵天氣的發(fā)生概率會明顯增多。為此，設(shè)計團(tuán)隊在設(shè)計之初，就對祝融號火星車在抗低溫、抗沙塵、電力保障等多方面，進(jìn)行了有針對性的設(shè)計，確保它在火星執(zhí)行巡視探測過程中的安全。

　　“祝融號”表面累積薄塵 工作狀態(tài)正常

此前，國家航天局探月與航天工程中心公布一組圖像，通過環(huán)繞器拍攝的火星表面圖像可以看到，目前多個地方出現(xiàn)了沙塵天氣。目前“祝融號”具體的狀態(tài)如何？將如何應(yīng)對沙塵天氣？戳視頻了解一下↓

通過祝融號火星車去年5月19日和今年1月22日的兩幅自拍照，我們可以清晰地看到，火星車的表面有明顯的沙塵覆蓋。

航天科技集團(tuán)五院 天問一號巡視器總體副主任設(shè)計師 彭松：目前來說還基本上比較順利。它（沙塵）會影響太陽翼的發(fā)電，因為它蒙的灰肯定發(fā)電效率就降低了，可能會導(dǎo)致它能源不足。

祝融號火星車主要通過太陽翼將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，從而為火星車上的科學(xué)設(shè)備提供正常工作所需要的電力支持。因此，太陽翼上的灰塵對于光能的轉(zhuǎn)化產(chǎn)生一定影響。不僅如此，這些沙塵還會對火星車的溫度造成一定影響。

航天科技集團(tuán)五院 天問一號巡視器總體副主任設(shè)計師 彭松：（火星車）翅膀中間的車本體的頂板上面，有兩個圓形的透明薄膜學(xué)名叫集熱窗，就是陽光通過膜照進(jìn)去之后能把熱量留在火星車的艙內(nèi)，但是現(xiàn)在如果蒙一層灰的話，可能透進(jìn)去的陽光就變少了，然后它收集的熱量就少了，最終影響的還是能源的情況。

據(jù)了解，為了讓祝融號火星車獲取足夠的電能，科研人員就要把太陽翼設(shè)計得足夠大，從而能夠吸收更多的太陽能來轉(zhuǎn)化成電能。據(jù)火星車回傳的最新數(shù)據(jù)顯示，目前火星車已經(jīng)行駛超過1.9公里，科學(xué)探測工作狀態(tài)正常，并未受到沙塵明顯影響，后續(xù)科研人員會對火星車進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測。

　　“祝融號”四項設(shè)計應(yīng)對沙塵

針對冬季的沙塵天氣發(fā)生次數(shù)較多，設(shè)計人員為祝融號制定了四項措施。

航天科技集團(tuán)五院 天問一號巡視器總體副主任設(shè)計師 彭松：第一個措施它太陽翼的電池片是一種特殊的材料，叫超疏基材料，就跟荷葉一樣，水珠落上去就可以滑落，灰落上去之后比較容易吹掉。

太陽翼還有對太陽的定向跟蹤功能。盡管到了冬季，太陽的高度相對低一些，但火星車的這對翅膀依舊會像向日葵一樣，隨著太陽的東升西落而變化位置，最大限度地獲取太陽能。

第三項措施就是在風(fēng)沙的天氣條件下，火星車可以通過改變工作模式來保存體力、減少能源的消耗。

航天科技集團(tuán)五院 天問一號巡視器總體副主任設(shè)計師 彭松：第四個措施就是休眠喚醒，如果前面三個措施都不足以解決能源問題的話，可能這整車就要睡覺了，也就是說自己給自己斷電了。沙塵天氣變好的話，它就會自主喚醒，就可以接著工作。

　　“祝融號”巡視探測順利 開展國際合作

祝融號火星車自2021年5月踏上火星表面開展巡視探測以來，已經(jīng)穩(wěn)定工作超過300個火星日，并回傳了大量的科學(xué)探測數(shù)據(jù)。其間成功完成了一次通信試驗，為后續(xù)我國開展國際合作打下了基礎(chǔ)。

在祝融號踏上火星表面后，與歐空局的火星快車軌道器進(jìn)行了一次在軌中繼通信試驗，并取得成功。

航天科技集團(tuán)五院 天問一號巡視器總體副主任設(shè)計師 彭松：相當(dāng)于我們把信號發(fā)給歐空局的火星快車衛(wèi)星，然后它把信號再轉(zhuǎn)到歐洲的空間操作中心，然后再把信號轉(zhuǎn)到我們的北京中心，做了一個鏈路的測試驗證，證明了我們具備國際合作的能力。

目前，祝融號火星車已經(jīng)在火星表面行駛超1.9公里，正在按既定的科學(xué)探測路線，向南行進(jìn)。

航天科技集團(tuán)五院 天問一號巡視器總體副主任設(shè)計師 彭松：南面有一些我們關(guān)注的目標(biāo)，有一個大的沙丘，包括繞著沙丘我們做了一些探測，另外還有一些沙丘附近的石塊也做了一些探測，總體上來說還是科學(xué)家的需求為主。

此外，正在進(jìn)行火星全球遙感探測的天問一號環(huán)繞器，也在按照計劃執(zhí)行探測任務(wù)，并重點關(guān)注隕石坑、火山、峽谷、干涸河床等典型地貌和地質(zhì)單元，獲取高分辨率影像。