加入时间:2024-03-13 08:54 访问量:2073 信息来源: 军事文摘 2024年3期
2021年5月15日,“天問一号”火星探测器带着国人的无限好奇与美好祝福成功抵达火星,而“祝融号”火星车也开始了历时92天的极限生存挑战。
在火星上活下来可真不容易
火星,是太阳系中跟地球比较相似的星球,一年有四季,有大气层,岩石地表。可是,真要到了火星,才发现这里的生存挑战真不少。
“祝融号”火星车面临的首要挑战就是能源问题。“祝融号”火星车选择太阳能作为能量来源,然而,在火星上获取太阳能可不是件容易的事儿。火星到太阳的平均距离,是地球到太阳平均距离的1.5倍以上,火星的太阳辐射能量只有地球的40%左右。
这可怎么办?为此,“祝融号”火星车专门配备了4个大翅膀、3节砷化镓太阳能电池阵列。这种装置可以将光电转化率由16%提高到32%,为“祝融号”火星车提供了充足的能源供给。
第二个挑战就是火星上的沙尘暴。火星上漫天蔽日的沙尘暴会大大降低太阳能板的工作效率。为了应对这一考验,科学家特意采用了电除尘技术和特殊涂层,相当于给火星车穿上了一件滑溜溜的防尘外衣,从而减轻了尘埃的烦恼。必要时,“祝融号”火星车还会暂时进入休眠状态,直到沙尘暴结束才被重新唤醒并开始探测工作。
第三个挑战是火星上糟糕的地形。火星表面深沟高壑、乱石嶙峋,坚硬的岩石或松软的沙砾会逐渐破坏火星车的动力系统。为了应对各种难以预料的突发状态,“祝融号”火星车设计运用了主动悬架结构,从而使火星车主动抬起车身躲避障碍。在主动悬架的基础上,科学家还创新研发了轮步式移动系统,也就是依靠这6个能独立行动的轮子,让“祝融号”火星车不仅可以走直线、原地转向、边走边转向,还能蠕动或横行,避免火星车在难以翻越的沙质陡坡中陷车。
第四个挑战是火星的恶劣气候。火星表面环境恶劣,昼夜温差极大,最高温度25摄氏度,而最低温度可达零下110摄氏度。为了隔热保温,“祝融号”火星车采用纳米级气凝胶和正十一烷集热窗等技术,确保火星车安全无虞地度过漫漫长夜。
小链接:“祝融号”都搭载了哪些黑科技?
“祝融号”采取了边走边探的探测方式,它搭载了很多探测工具,比如多光谱相机、地形相机、次表层的雷达、磁场探测仪和气象测量仪。光谱分析就像给火星上的岩石做一次全面体检。而“祝融号”上的多光谱相机,能针对某一个目标拍摄8张图片,我们根据每张图片不同的光谱波段,可以判断火星表面物质的成分,研究火星地质演化和气候环境变化过程,寻找可能存在的水资源等。火星表面成分探测仪,则像一个微型的自动实验室,它首先发射一束高能激光打在岩石上,局部的高温足以把岩石从固体变成气体,并在冷却过程中产生等离子体,通过光谱分析,科学家们就能确定岩石的化学成分。这有助于我们揭示火星过去的水文环境、火山活动,以及生命存在的线索。
科学家们还特地为“天问一号”量身打造了一套“超级天线”,用于将收集到的数据传回数亿千米之远的地球。