永远休眠?专家:祝融号火星车或遭遇沙尘暴,尘积量40%成关键

博文聊科学 2023-04-25 23:22:44

2023年4月24日是我国第八个航天日,当天媒体透露了几个重要信息。

第一个是有关探月的,中国探月工程总设计师吴伟仁院士在接受媒体采访时表示,2030年前中国航天员一定会踏上月球,新一代载人运载火箭的研制工作正在稳步推进中,预计2027年左右达到首飞条件。

第二个是有关于月壤的。中国航天局向俄罗斯和法国分别赠送了1.5克月壤,不过我国领导人访问俄罗斯时,普京回赠了1.5克月壤,该月壤为1970年前苏联月球-16号带回的样品,总计101克。几家美国媒体对此又说起了风凉话,因为NASA局长比尔·纳尔逊多次向中国“索要”月壤,我国“已阅不回”。

第三个消息是关于沉寂已久的祝融号火星车的。中国行星探测工程总设计师张荣桥在回答记者“祝融号火星车近况”这一问题时表示:祝融号可能遭遇不可预知的沙尘暴天气,大量沙尘覆盖到太阳能板上,使其发电能力大幅降低,仅存的电量不足以唤醒祝融号。在部分网友看来,张荣桥总设计师的表述很“委婉”,如果太阳能板上的沙尘得不到清理,那祝融号就有可能永远无法苏醒了。

超长待机的祝融号都经历了什么?

用超长待机、勤勉工作形容祝融号火星车一点也不过分。2021年5月22日祝融号火星车在火星北半球的乌托邦平原低洼地区着陆,很快就投入工作中,截至同年8月15日祝融号火星车总计运行90个火星日(约92个地球日),行驶889米,获取10GB原始数据。

靠着火星车获取的一手资料,我国科学家发现在着陆区存距今约7.6亿年的亚马逊纪火星上有盐水活动和现代水汽循环,为确认火星远古时代存在液态水提供了新证据。

祝融号的设计寿命仅仅90个火星日,意味着它从2021年8月15日后已是“超期服役”了。超期服役期间祝融号经历了很多磨难。2021年10月太阳的强烈电磁辐射造成祝融号无线电通信中断,在日凌现象的影响下被迫“停工”。

火星自转轴倾角为25.19°,自转周期与地球差不多,一个火星日比地球长40分钟,这就意味着火星像地球一样也有春夏秋冬,祝融号火星车所在区域在2022年5月已进入冬季,跟踪数据显示,该区域正午最高温度仅为-20℃,夜间环境温度更是跌到-100℃以下,祝融号于2022年5月18日正式进入休眠模式,此时它在火星已累计行驶1921米,数据获取量达到了940G。

除了低温外,更严峻的是祝融号火星车还遭到沙尘暴袭击,火星上的沙尘暴蔓延速度达180米每秒,要知道风速达到30米每秒就足以将人吹得东倒西歪,把小树连根拔起。

为应对火星上的沙尘暴,我国科学家为火星车开发了一种特殊涂层,原理类似荷叶不沾水”,让机身、太阳板上的沙尘快速流散;同时对火星车做了详细的量化设计,比如尘积低于20%时,太阳板的发电量力仍基本满足需求。

当尘积大于30%时,太阳光照最强时太阳板才具有发电能力,当祝融号火星车面对这么彪悍的沙尘暴任何准备都成了摆设。当年美国的“机遇号”火星车被厚厚的沙砾覆盖,最终失去动力陷入了休眠。

当然,咱也要承认祝融号即便不遇到沙尘暴机身、太阳板上也有沙尘积累,2022年3月公布的一张火星车照片显示,太阳板上附着了一层沙尘,呈黄棕色,很显眼。

所以火星车从去年5月陷入失眠后再也未苏醒,那它还有苏醒的可能吗?按照中国行星探测工程总设计师张荣桥的说法,祝融号火星车苏醒至少要满足两个条件,一是机舱内温度超过-15℃,二是太阳能板材发电量满足火星车当天最小用电量,即140瓦。当这两个条件同时达到后,火星车才会自动苏醒。

其实,祝融号火星车进入休眠模式后,我国科研工作者曾预计12月初火星春季来临、气温回升、光照增强后,火星车重新苏醒过来,但并没有发生,那只能期待光照、温度更强的夏季。如果祝融号火星车在夏季仍不能苏醒,那么只剩下最后一个可能,即祝融号火星车遭到大量沙尘累积,因为当尘积大于40%时火星车将永远不会苏醒,总设计师张荣桥也提到了这一可能。

祝融号火星车配有 4 个太阳能电池板,能量来源于太阳,获取能量的过程充满了不确定性,那可以不休眠吗?可以。美国的毅力号火星车配备了一块核电池,由它驱动“多任务放射性同位素热电发电机 (MMRTG)”,本质上是先通过钚238自然放射性衰变产生热量,再将热量转化为电能,约110w,可向毅力号火星车持续供电14年。

当然,咱们也别灰心,新一代火星车正在研制中,期待它用上更先进的动力电池。

原创:土豆

2 阅读:927
评论列表
  • 2023-04-27 11:15

    以后太阳板要设计成能180度旋转,并有吹尘功能,在沙尘暴来时启动,过后用自身能量启动,并吹尘

  • 2023-04-26 07:02

    这是一个早就担心的问题,除尘,从起飞那天就预料到

  • 2023-04-26 19:49

    没有核电池不行

  • 2023-04-26 15:48

    一个字,又赢了

  • 2023-04-26 12:43

    这不是美帝干的吗

  • 2023-04-26 09:47

    不是说能抖动翅膀除尘吗,

  • 2023-04-26 00:31

    哦豁

  • 2023-04-27 07:14

    中国有句老话:“谋事在人,成事在天!”也就是说人干事情最多也只有九成胜算,剩下一成是天算。中国的科学家做了所有该做的事情,但是仍然无法唤醒祝融号,此乃天意呀!当未来某一天中国的宇航员登上火星之后,再把“战友”救出来!

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