“祝融號”火星車(chē) 效果圖 中國航天科技集團八院 供圖
“祝融號”火星車(chē)在火星北半球活動(dòng)。近期，火星北半球進(jìn)入秋季。根據以往的探測資料分析，秋季是火星沙塵天氣多發(fā)季節，之后，火星將進(jìn)入漫長(cháng)而寒冷的冬季。沙塵暴、塵埃堆積、低溫，“祝融號”火星車(chē)(簡(jiǎn)稱(chēng)：“祝融號”)怎樣在惡劣環(huán)境中“活”下來(lái)？這與它的花式“睡覺(jué)技能”有關(guān)。
沙塵暴來(lái)了 它“休眠”護體
火星氣候環(huán)境復雜，其中，火星沙塵暴會(huì )直接影響火星車(chē)的能源獲取，影響其生存。歷史上，蘇聯(lián)的“火星3號”、美國的“機遇號”，均因為太陽(yáng)電池陣被沙塵覆蓋而“停工”。
通過(guò)觀(guān)察近日“祝融號”火星車(chē)從火星表面傳回的自拍照，對比其剛剛著(zhù)陸時(shí)拍的照片，人們可以看出火星車(chē)表面已積累了一層薄薄的沙塵。
在遇到沙塵暴的日子里，“祝融號”究竟是怎樣“沙塵求生”的？原來(lái)，當巨大沙塵暴讓“祝融號”受到沙塵的遮蓋時(shí)，“祝融號”接收到的太陽(yáng)光能量急劇下降，它就會(huì )進(jìn)入“休眠”模式，待“沙過(guò)天晴”，它又“醒”過(guò)來(lái)。
研制人員通過(guò)對“祝融號”火星車(chē)的遙測信息判斷，沙塵覆蓋雖然讓其太陽(yáng)翼的發(fā)電效率受到一定影響，但其能源仍然充足。
中國航天科技集團八院(簡(jiǎn)稱(chēng)：八院)811所火星車(chē)太陽(yáng)電池設計師王文強介紹，研制人員在火星車(chē)的太陽(yáng)電池玻璃蓋片表面做了特殊涂層，讓太陽(yáng)電池陣的表面不易沾染灰塵，即便沾染了灰塵，也可通過(guò)振動(dòng)將其抖落。根據前期(1個(gè)月前)火星車(chē)在軌監測數據顯示，使用該涂層后，“祝融號”的電流衰降率為2%至3%，遠遠低于國外火星車(chē)6%至9%的衰降率。
冬季能源告急 它跨年“冬眠”
在火星北半球進(jìn)入深秋季節后，光照強度會(huì )持續減弱。此時(shí)，火星表面太陽(yáng)輻照強度僅約為地球表面的30%，月球表面的20%，更別說(shuō)寒冷的冬季?；鹦擒?chē)能源獲取將進(jìn)入“告急狀態(tài)”。
對此，研制人員的應對策略是：讓火星車(chē)“冬眠”。八院811所深空探測專(zhuān)家金波透露，其“冬眠”將持續到第二年春季的到來(lái)。
相比月球車(chē)，火星車(chē)的“休眠喚醒”有何不同？金波說(shuō)，月球車(chē)的“休眠喚醒”，主要解決月球車(chē)如何在低溫環(huán)境下度過(guò)漫長(cháng)而寒冷的月夜問(wèn)題，而火星車(chē)的“休眠喚醒”，主要針對火星沙塵暴及火星冬季環(huán)境。
他表示，月球車(chē)的“休眠喚醒”，需要人工干預。而火星車(chē)的“休眠喚醒”，是全自主的?；鹦擒?chē)的“休眠”，取決于太陽(yáng)帆板的供電能力和鋰離子蓄電池的剩余容量，可以說(shuō)是隨時(shí)、隨地；其“喚醒”則取決于太陽(yáng)電池的輸出功率和鋰離子蓄電池的溫度。
為增強能源獲取能力，提高火星車(chē)在火星上的生存能力，中國航天還首次在軌應用了最大功率跟蹤(MPPT)技術(shù)。八院811所火星車(chē)電源控制器設計師陳達興說(shuō)，“其跟蹤精度高達98%，相比傳統電路，提高了太陽(yáng)電池20%的利用效率?！?/p>
（原標題《火星北半球進(jìn)入秋季 祝融號“睡覺(jué)”擋沙塵暴》）