祝融号至今没醒原因找到了,NASA公布关键数据,设计确实巧妙

我国第一辆也是目前唯一一辆火星车“祝融号”进入休眠模式以来已有整整8个月时间 , 随着时间一分一秒地过去 , 祝融号的休眠时间也在持续延长 , 原计划该火星车将于2022年12月前后自主唤醒 , 虽然目前仍处于预期时间内 , 但人们都在期盼着苏醒时刻的尽快到来 。
祝融号至今没醒原因找到了,NASA公布关键数据,设计确实巧妙
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祝融号全景相机对车体后方成像 , 远处能看到着陆平台 。
为什么祝融号迟迟未醒?
同处火星北半球与祝融号相隔1760公里的NASA毅力号火星车测得的一项关键数据说明了祝融号迟迟未醒的原因 , 就是气温 。
毅力号火星车于上周日 , 也就是1月15日测得所在地气温最高-20℃ , 最低-84℃ , 由于祝融号所在地的纬度相较于毅力号更高 , 因此气温可能更低 。
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毅力号火星车
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我国天问一号探测器的环绕器拍摄毅力号着陆与巡视区域
需要指出的是 , NASA毅力号测得的是大气环境温度 , 这并不能等同于火星车的设备温度 。
祝融号唤醒需要满足两个条件 , 首先是蓄电池温度达到-15℃以上 , 再就是发电指标大于140瓦 , 两个指标缺一不可 。
目前火星北半球已经进入初春季节 , 温度还是很低 , 就像是我们常说的“倒春寒”一样 。
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NASA的MRO探测器拍摄的天问一号着陆平台与祝融号火星车
按照时间排序 , 人类目前成功部署的火星车有6辆 , 分别是旅居者号、勇气号、机遇号、好奇号、毅力号、祝融号 , 其中只有好奇号与毅力号是纯核电火星车 , 祝融号则与勇气号以及机遇号类似 , 勇气号与机遇号虽然也是太阳能电池发电 , 但它们都配置了同位素核热源 , 此类装置在玉兔号、玉兔二号两辆月球车上也有配置 。
同位素核热源可以确保火星车的温度指标始终处于可控范围内 , 因此勇气号与机遇号的唤醒与否主要取决于发电指标 。
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勇气号火星车
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机遇号火星车
没有配置同位素核热源的祝融号则另辟蹊径 , 设计了“开源节流”的热控方案 , 开源指的是火星车车载“集热器” , 在火星白天 , 太阳光透过车体顶部的两扇集热窗照射在车体内部的集热板上 , 一部分热能在昼间持续为设备供热 , 一部分热能则进入火星车设备安装板内预埋的“相变储能装置”中 , 该装置填充正十一烷相变储能材料 , 该材料可在温度低于-25℃时实现放热 。 节流指的是基于纳米气凝胶隔热材料的系列保温隔热措施 。
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祝融号火星车顶部的两扇集热窗
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祝融号车体上的气凝胶隔热材料
祝融号登陆火星时所在地正值夏季 , 气温较高 , 导致设备温度高于-25℃ , 而设备可以在-40℃以上温度正常工作 , 因此集热器主要在火星秋冬季发挥更大的作用 。
祝融号至今没醒原因找到了,NASA公布关键数据,设计确实巧妙】为什么温度是制约火星车能否唤醒的重要因素?
因为蓄电池对温度高度敏感 , 就像手机在冬季室外很容易被冻的关机一样 , 当蓄电池温度低于-20℃时 , 火星车蓄电池组的容量只有常温容量的80% 。 而当蓄电池温度低于-30℃时 , 火星车蓄电池组的容量只有常温容量的50% 。