祝融号火星车出问题了?美国探测器传回画面:几个月一动不动了

璀璨的科学 2023-03-08 14:29:16

火星是太阳系内除了地球外另一颗处于宜居地带的类地行星,与地球存在很多相似之处,比如说地球、火星的自转周期都接近24小时,两者也有类似的四季轮回,只是由于火星与太阳的距离比较远,再加上火星没有浓密的大气层,所以火星表面的温度比较低。再加上火星现在极为干旱,所以现在的火星表面看起来就像地球的沙漠、戈壁滩那样。虽然火星的环境看起来没有什么生机,但是我们对火星的探索热度却一点都不低,这些年来,很多国家都参与探索火星之中,其中就包括我们中国。

祝融号火星车

在2020年7月23日,天问一号火星探测器发射升空,开始了奔赴最远4亿公里的火星之旅,经过近半年的飞行,探测器在2021年2月10日顺利来到火星的附近,被火星引力捕获,成为了环绕火星运行的火星探测器。随后,天问一号探测器环绕火星飞行,在对预选着陆区进行了差不多3个月的详细观测后,天问一号探测器在2021年5月15日释放了祝融号火星车,成功实现软着陆到火星的乌托邦平原。

紧接着在2021年5月22日,祝融号火星车驶离着陆平台来到了火星表面,开始对火星表面展开巡视工作。虽然祝融号火星车的设计寿命仅为3个月,但是它超预期运行,至今,祝融号火星车已经在火星表面运行了1年多时间。

祝融号是我们中国第一辆开上火星表面的火星车,火星车的身高约为1.85米,车重约为240公斤。在祝融号火星车的车身那里安装了4个太阳能电池板。科学家表示,由于火星与太阳的距离比较远,所以在火星表面接收到的太阳能能量比在地球上更少,祝融号火星车的太阳能电池板面积非常大。而且,火星车的太阳能电池板还能根据太阳光的方向来调整太阳能电池板的角度,太阳能电池板越垂直,接收到太阳能的能量就越充分。

从理论上来说,只要祝融号火星车的太阳能电池板以及其他的设备没有出现问题,祝融号火星车就会持续运行,但是在火星表面,我们有一个不能忽视的问题,那就是火星存在明显的四季变化,而且火星还会出现沙尘暴天气。这对于太阳能电池板的火星车来说,其实是一个挑战。

因为当火星出现恶劣的火星沙尘暴天气时,铺天盖地的沙尘席卷而来,会影响到火星车太阳能电池板的发电效率,接收到的太阳光能量就会大幅度减少,这时候祝融号火星车就会进入“休眠”模式,等待沙尘暴过去后再唤醒。也是由于火星存在四季轮回的情况,所以当火星进入深秋季节以后,太阳光照射也会大幅度减少,太阳能电池板接收到的能量也会非常少,这时候祝融号火星车也需要进入“冬眠”,等到第二年春季来临,火星车再次“苏醒”。

祝融号出问题了?

在去年5月份,祝融号火星车着陆区进入了火星的冬季,太阳光照射的角度下降,再加上太阳光照时长也有所缩短了,当时火星车所在位置白天的最高温度已经下降到-20℃,夜间的温度更是低至-100℃以下。再加上火星出现了沙尘暴天气,挡住了太阳光,火星车太阳能电池板发电效率大幅度下降。

在这样的情况下,科学家让祝融号进入了冬季休眠模式,按照计划,在去年12月前后,祝融号火星车着陆区会进入初春季节,气候条件会有所好转,温度会有所回升,祝融号火星车计划在那时候开始恢复正常工作的,但是到现在我们也还没看到祝融号火星车苏醒的消息,难道它出问题了吗?

这段时间的确没有看到祝融号苏醒的消息,这让很多人都在担心祝融号火星车可能被“冻死”了,毕竟火星冬季实在是太冷了,可能有一些设备没法再次运行,也可能是火星车的太阳能电池板被火星沙尘暴覆盖住了,没法获得足够的能量,所以没有“醒”过来。

现在我们暂时不需要担心祝融号是否出问题了,因为科学家在设计、制造祝融号火星车的时候就考虑到了各种因素,为它设定了多个应对措施。例如祝融号火星车的太阳能电池板是一种像荷叶那样的特殊材料,水珠掉落到太阳能电池板上会自己滑落,如果是灰尘掉落到祝融号火星车太阳能电池板上也很容易被风吹走。除此之外,火星车的太阳能电池板具备对太阳定向跟踪的功能,有点类似向日葵,可以根据太阳的高度来调整方向,从而最大限度得获得太阳能量。

最重要的一点,在特殊情况下,祝融号火星车会改变自己的工作模式来节约能量,甚至会自己断电,在合适的时机再自主唤醒继续开展工作。而且,火星车唤醒的时间也不是固定的,虽然是计划在去年12月唤醒,但是唤醒时间还需要根据火星车面临的实际情况来确定,如果当前的气候环境还不是很好,火星车可能继续处于休眠状态。

现在美国的火星轨道探测器(MRO)传回了在火星轨道上不同时间拍摄到的祝融号火星车的画面,这几个画面分别是在去年3月11日、去年9月8日以及今年2月7日拍下的,祝融号火星车的确有几个月一动不动了,毕竟处于休眠状态。不过有一个细节,让我们看到了希望。

从这3张画面的对比图中,我们可以发现祝融号火星车的颜色有所不同,在去年3月份拍的照片中,火星车的太阳能电池板还是蓝黑色的,当时还没有什么灰尘溅落在上面。不过在去年9月8日以及今年2月7日的画面中,火星车似乎已经被很多沙尘覆盖着。

虽然火星车遭遇了沙尘暴,但是现在官方还没宣布祝融号失联,应该就是祝融号火星车在等待自主唤醒的时机,可能是当前火星的气温水平还比较低。毕竟祝融号火星车的太阳能电池板还是具备一定的清理灰尘的能力的,当它清理了一部分灰尘以后就会继续获得源源不断的能量来维持设备的运行。

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