火星北半球进入深秋“祝融号”火星车将如何应对寒冷和沙尘暴?
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发布时间：2024-10-23 17:24
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时间：2024-11-05 18:30
图说：拍摄于2021年5月19日（着陆后第5火星日），火星车表面无沙尘覆盖图来源/“中国探月工程”微信公众号
图说：拍摄于2022年1月22日（着陆后第247火星日），火星车表面存在明显的沙尘覆盖
日前，“天问一号”环绕器近火点再次经过火星车巡视区域上空，拍摄了“祝融号”巡视区0.5米分辨率影像图，图中“祝融号”火星车行驶路线清晰可辨。截至2022年3月24日，“祝融号”火星车在火星表面工作306个火星日，累计行驶1784米，“天问一号”环绕器在轨运行609天，距离地球2.77亿千米，当前两器运行正常。
火星北半球已经开始进入秋季。根据以往的探测资料分析，秋季是火星沙尘天气多发季节，之后，火星将进入漫长而寒冷的冬季。沙尘暴、尘埃堆积、低温，怎样让“祝融号”火星车在恶劣环境中“活”下来？
负责火星车电源产品研制任务的中国航天 科技 集团八院811所设计师们早就想好了对策。当巨大沙尘暴让“祝融号”受到沙尘的遮盖时，其接收到的太阳光能量急剧下降，“祝融号”就会进入“休眠”模式，待“沙过天晴”，“祝融号”又会“唤醒”。
通过观察近日“祝融号”火星车从火星表面传回的自拍照，对比其刚刚着陆时拍的照片，可以看出火星车表面已积累了一层薄薄的沙尘。通过火星车的遥测信息判断，沙尘覆盖虽然让太阳翼的发电效率受到一定影响，但能源仍然充足。据811所火星车太阳电池设计师王介绍，他们在太阳电池玻璃盖片表面做了特殊涂层，让太阳电池阵的表面不易沾染灰尘，即便沾染上了灰尘，也可通过振动将其抖落。
据悉，在火星北半球进入深秋季节后，光照强度会持续减弱。此时，火星表面太阳辐照强度仅约为地球表面的30%，月球表面的20%，更别说寒冷的冬季。火星车能源获取进入“告急”状态。
研制人员的应对策略是：让火星车冬眠！ 811所深空探测专家金波透露，“冬眠”将持续到第二年春季的到来。
那相比月球车，两者的“休眠唤醒”有何区别呢？ “月球车的‘休眠唤醒’，主要解决月球车如何在低温环境下度过漫长而寒冷的月夜的问题，而火星车的休眠唤醒，主要针对火星沙尘暴及火星冬季环境”，金波介绍，“月球车的休眠唤醒，需要人工干预。火星车的休眠唤醒，是全自主的。休眠，取决于太阳帆板的供电能力和锂离子蓄电池的剩余容量，可以说是随时、随地。唤醒则取决于太阳电池的输出功率和锂离子蓄电池的温度。”
为了增强能源获取能力，提高火星车在火星上的生存能力，811所研制人员也做足了功课：创新性地使用最大功率跟踪（MPPT）技术，这也是该技术在国内航天领域的首次在轨应用。811所火星车电源控制器设计师陈达兴告知，“跟踪精度高达98%，相比传统电路，提高了太阳电池20%的利用效率，既解决了火星车能源紧张问题，也在减少太阳电池阵面积的同时减轻了电源产品的重量。”
