祝融号行走火星会有啥安全隐患?
地球上开汽车,时速每小时几十公里,但“祝融号”火星车巡航速度仅为40米每小时。漫天蔽日的沙尘暴或严重影响太阳能电池板工作效能,此前美国勇气号火星车还曾陷入沙坑,无法脱困。
据了解,由于火星距离太阳更远,表面的大气对阳光也有削减作用,火星上的太阳照度大概只有地球的40%。为了满足火星车在火星上工作的能量要求,“祝融号”的太阳能帆板比之前的“玉兔号”和“玉兔二号”要大得多,还比“玉兔号”多设计了一对“翅膀”,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。
但是,从以往火星探测器拍摄的图片来看,火星的地貌似乎与地球上的沙漠戈壁无异。且火星上的风速可达每秒180米,这几乎是地球上特大台风风速的三倍多。这如野兽般凶暴的烈风会掀起大量的沙尘、石块,形成特大沙暴,会对太阳能收集效率产生巨大影响,甚至直接影响火星车工作寿命。
在今年早些时候,“祝融号”火星车总设计师贾阳介绍,我国的火星车太阳能板采用表面工程技术除尘法,这个技术的关键是超疏基结构,身边的汽车防尘玻璃、防尘贴膜等都是这个原理。类似下雨时荷叶上的水珠,遇风可以很容易滚落。这种材料可以让“祝融号”的太阳能板不易沾染灰尘,还可以通过振动抖掉灰尘。
但对于旷日持久的沙尘暴,则只能是收起太阳能电池板,进入休眠状态,先避过“风头”再说。
此外,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。
祝融号搭载的科研仪器
祝融号携带了6大核心科学仪器,包括:地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、表面成分探测仪、磁场探测仪、气象探测仪。
首先,祝融号火星车上最引人注目的就是竖立在前端的桅杆,顶端的方形设备就像机器人的脑袋。这根桅杆足有60多厘米高,而顶端的方形盒子,就是火星车的“眼睛”,上面有帮助火星车避开障碍来实施前行实时探测的地形相机,还有识别矿物质成分的多光谱相机。火星车踏上火星的第一步,就是要展开它的桅杆,睁开“眼睛”来看火星。
祝融号可拍摄火星高清广角大图的导航地形相机,能为我们带来各种火星“华丽的荒凉”场景。通过多光谱相机,可以详细分析地形、地貌和地质的具体情况,岩石土壤光谱数据也能助力科学家研究火星表面演化的历史和未来。