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祝融號火星車即將醒來,面臨一個關卡,一年多為何要休兩次假?

大家還記得“祝融”號嗎?對,就是我們那輛被很多人造謠說失聯了的火星車,近期它就要結束冬眠,重新投入工作了,它的設計壽命只有90個火星日,但實際工作已超過一年並仍在繼續,未來十幾年都有可能長期線上。去年6月初,由於火星進入冬季,“祝融”號開始冬眠,按照設定,預計在12月前後將被喚醒,恢復工作,也就是差不多現在了。

祝融號要結束冬眠了

祝融號火星車

不過,“祝融”號具體是哪天醒來,誰都說不好,因為它是全自動的,這一點和月球上的“玉兔”號、“玉兔二號”一樣,只要環境溫度達到了一定的數值,條件好轉之後,它們就會自動被喚醒。而在冬眠過程中,雖然車上的電子裝置將關機,但此前火晝時高效採集到的太陽能,被轉化為熱能並存儲下來,為艙內電子裝置統一保溫,以保證“祝融”號有足夠的能量完成自主喚醒。

為了保溫,“祝融”號帶有1個“溫室大棚”和10個“酒瓶”,“溫室大棚”是火星車頂部兩個像望遠鏡一樣的視窗,視窗上綁著一層膜,在光照條件良好時陽光可以照進去,保證能量只進不出。而10個“酒瓶”裡,裝的是一種相變材料,光照條件好的時候,它們由固體變成液體,以吸收熱量,而到了晚上和冬天,則由液體變成固體,放出熱量。

而“祝融”號自動喚醒之後,將面臨一個關卡,即清理太陽翼上的灰塵。由於火星上有大氣,經常出現風沙,灰塵積多了會遮住探測器的太陽翼,減少光電轉換效率,甚至會導致停機。此前的2022年12月15日,在火星上運行了4年零18天的美國“洞察”號探測器,就是因為這個問題結束了使命,為了去除太陽翼上積灰,“洞察”號想了很多辦法,甚至用機械臂剷土給自己洗“泥沙浴”,但最終都無濟於事,那麼“祝融”號有什麼辦法能夠避免重蹈覆轍呢?

首先,它的前兩個太陽翼可以在一定範圍內抖動,直接將上面的灰塵抖落。其次,“祝融”號太陽翼表面的薄膜,它有一層微結構,能夠減小火星塵埃與電池板表面的摩擦力,兩種手段結合,至少可以保證恢復大部分的能量。而且和固定式的“洞察”號探測器不同,“祝融”號是火星車,可以在火星表面行走,行走過程中的顛簸,也能在一定程度上去除一些灰塵。

另外,除了灰塵之外,火星上鬆軟的沙礫也可能會要了火星車的“命”,此前美國“勇氣”號火星車就是因為車輪被困在沙礫中動彈不得,不得不結束使命,而“機遇”號也曾遭遇類似的險情。所以“祝融”號的懸掛系統專門有一個設計,當遇到陷車的時候,它的車輪可以抬起來,一下就能脫困了。有意思的是,“祝融”號的這個“抬腿”動作啟發了NASA,他們的下一代月球車和火星車上,也有類似的設計。

說半天,差點忘了我們今天的主題,其實除了這次冬眠之外,在2021年9月13日到10月23日一個多月的時間裡,“祝融”號也“休眠”了一次,當時是因為火星和地球正好執行到太陽的兩側,使兩者之間的通訊被太陽磁場遮蔽和干擾,這種“日凌”現象讓“祝融”號發射的訊號,無法抵達地球,出現暫時的“失聯”,而隨著地球和火星從太陽兩側移出,通訊就自動恢復了。從這一點也可以看出探測火星有多難,動不動就“請假”,希望我們下次能直接上核動力,並且多幾個軌道器,這樣“上班”的時間就長多了。

最後一個訊息,當初“祝融”號剛下登陸平臺的時候,就扔了一個分離相機拍了一組合影,現在這個相機被找到了。而且它和“天問一號”一起在軌道上執行的時候,也扔了一個“分離測量感測器”,拍了軌道器的照片,看來“祝融”號拍照是專業的,期待它早日醒來,再給自己拍張靚照,傳回地球。