祝融号被严格限速 连乌龟都跑不过

原标题:祝融号被严格限速 连乌龟都跑不过

关于祝融号,大家是不是还存有许多疑问?我们进行了梳理,为你详细解读疑问,全方面了解它的着陆之旅。

问题一 为何等待三个月?

一方面,环绕器的完全成功是探测火星的基本前提。在环绕器稳定后再进行着陆操作,可以为着陆巡视组合体提供更大的选择余地和容错空间;另一方面,中国还缺乏对火星的全面了解,着陆区的实际地形地貌和气象条件等都需要详细勘察。因此,抵达火星后,需要花一定时间研究勘察。否则,贸然着陆的风险可想而知。

问题二 怎么获取能量?

祝融号是天问一号全程呵护的“掌上明珠”。在飞行、环绕和着陆期间,环绕器和着陆器全程为它保驾护航,提供重要的通信、能量和动力服务。但是抵达火星表面后,着陆器将放出导轨,祝融号必须开机,在经历数天能量积累后,最终走出“温室”、依靠自身能力独立生存。

祝融号依靠太阳能进行工作。由于火星距离太阳更远,这里的太阳能密度仅为地球附近的4成左右,对太阳能帆板收集能量的要求极高。它使用了4片巨大的由三结砷化镓构成的“蝴蝶型”太阳能电池阵列,确保足够能量供应。同时,火星上动辄有大规模的沙尘暴,会对太阳能收集效率产生巨大影响,甚至直接影响祝融号工作寿命。通过防尘涂层技术,祝融号表面的抗沙尘能力大幅提高。但对于旷日持久的全球沙尘暴,则只能是“我打不起,但躲得起”,进入休眠状态,先躲过“风头”再说。

火星表面空气极其稀薄,保温效应有限,直接导致昼夜温差过大,白天可达20摄氏度、夜晚却能低于零下100摄氏度,这对于不少仪器将是巨大挑战。一方面,祝融号必须在夜晚“熄火”休眠;另一方面,它也采用了纳米级气凝胶和正十一烷集热窗等温控技术,确保安全无虞度过漫漫长夜。

问题三 怎么运动?

会动,是火星车的核心功能。但火星上并不是一片“坦途”,随机出现的尖锐砂石会轻易破坏火星车的动力系统,且这些伤害会逐渐累积,对火星车造成巨大威胁。

祝融号的机身被设计成了可升降的主动悬架结构,能够自由转向,六个轮子均独立驱动,多轮悬空的条件下依然能自由移动。在极端地形中,祝融号还能重新设计轮子驱动方案以实现“蠕动”、“蟹行”和“踮脚”等复杂机械操作,成为一辆不折不扣的“火星六驱越野车”。

不过,任何机动性能都不如“行车交规”重要。首先,严格限速,节约宝贵的太阳能。这个240公斤的大家伙实际速度仅为厘米/秒级别,连乌龟都跑不过;其次,谨小慎微,“走一步,歇两步”,经常停下来利用地形相机和避障相机等详细“眼观八方”,确认安全再出发;再次,聚精会神。要么认真行驶,要么停车让科学仪器开启工作,绝不“边走边玩”;最后,真的发生紧急情况陷入困境后,航天人也会在地球实验室利用火星车的“双胞胎”备份还原真实火星驾驶场景,设计多种解决方案,助它脱困。

问题四 怎么通信?

地火距离对于通信是个巨大挑战,信号衰减情况随着距离增加迅速提升。一方面,在地球上需要建立巨大的深空通信天线网,以尽可能捕捉来自天问一号的微弱信号;另一方面,天问一号的环绕器也要携带直径达2.5米的高增益定向天线,尽力提高通信能力,与地球保持稳定联系。

祝融号通过环绕器实现信号中继。在正常运转时将所有宝贵数据储存起来,环绕器飞临祝融号上空时,祝融号将信号上传并接收新指令,全程由环绕器直连地球。 据科普中国

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