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( 二 )


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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祝融号拍摄的火星表面
祝融号唤醒时间必定是火星白天 , 此时太阳能电池既要为设备供电 , 也要为蓄电池充电 , 温度指标达不到 , 就意味着蓄电池容量缩水 , 而蓄电池则是火星车度过火星夜间的唯一电源 。
所以 , 火星车唤醒后的当天进入火夜前也要判断蓄电池的容量 , 能否达到最小工况模式的耗电需求 , 如果无法达到设计指标 , 它会再次进入休眠模式 , 直至蓄电池容量满足指标要求后再次唤醒 。
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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分离相机拍摄的祝融号火星车
至今尚未唤醒的祝融号 , 恰恰体现了高度自主能力
NASA的勇气号与机遇号两辆火星车均为地面控制进入休眠模式 , 没有自主进入休眠模式功能 , 这就导致在遭遇沙尘天气后无法自主休眠 , 存在蓄电池过放风险 。 因为火星车所在地进入沙尘天气后 , 光照强度大幅度衰减 , 发电能力无法满足设备需求 , 此时火星车无法自主休眠 , 电量的消耗也无法控制 。 事实上 , 机遇号使命终结的直接原因就是遭遇沙尘天气导致的蓄电池低功率故障 。
“自主休眠”与“自主唤醒”考验的是火星车对蓄电池电量的精确感知能力 , 由于火星一天之内会经历多个温域 , 意味着蓄电池容量也是处于动态变化中 , 传统电量测算方法的误差会持续增大 , 这种误差将危及火星车的安全 , 所以需要设计更精确的电量统计策略 , 为此祝融号使用了电量查表法 , 与传统电量统计方案相结合 , 从而得到更为精确的蓄电池电量数据 。
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祝融号车身布满火星灰尘
火星车休眠期间真的一点作为都没有?
祝融号进入休眠模式后全系统断电 , 探测载荷与平台设备全部关机 , 但是集热器仍处于正常工作状态 , 甚至太阳电池阵也会通过唤醒负载电路为设备供热 , 二者结合共同实现火星车在低温休眠期间的热能供应 。
祝融号具体如何自主唤醒?
祝融号唤醒电路设计上有两个关键的装置 , 分别是“温度继电器”与“唤醒继电器” , 当温度指标达到要求后 , 温度继电器闭合 , 太阳翼开始为蓄电池充电 , 唤醒电路产生的压差在“唤醒继电器”线包两端作用 , 当发电能力满足设计指标后 , 唤醒继电器闭合 , PCU电源得电 , 火星车成功唤醒 。
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祝融号全景相机对沙丘成像
一颗红心 , 两手准备
我们的航天人对祝融号还是很有信心的 , 比如祝融号设计师贾阳的一句话就体现了对火星车的设计寿命自信 , 他曾说 , 要过几年再让祝融号做一些高难度动作 。
祝融号巡视火星表面意味着天问一号探测器绕着巡火星三大工程目标的全部达成 , 该火星车设计寿命是三个月 , 而它已经在火星表面正常行驶探测了一年时间 。
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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一般尺寸的石块 , 祝融号可以轻松越过 。
完成设计寿命工作后的每一天都属于“拓展任务阶段” , 用一些网友的话说 , 往后的每一秒都是赚的 。
面对未知火星 , 我们毕竟是第一次自主探火 , 祝融号依旧面临被火星长期低温冻坏的风险 , 然而天问一号火星探测器已经足够成功:

环绕器前不久也迎来了环火运行一个火星年的时间节点 , 在这将近两个地球年的时间里 , 环绕器不仅是祝融号火星车与地球通信的中继卫星 , 也获取了大量高分辨率火星影像资料 , 同时我们正在利用由中分辨率相机获取的火星全球影像资料绘制人类有史以来分辨率最高的火星全球影像图 , 环绕器其他载荷也获得了大量探测数据 , 深化了我们对火星的认知 。