根据美国国家航空航天局也就是我们常说的NASA最新消息,美国火星探测器“洞察号”因为太阳能电池面板已经布满了灰尘,“洞察号”的电力即将用尽,预计于今年7月份停止工作。
“洞察号”的使用寿命只有三年半?
2018年5月5日美国宇宙神火箭成功把“洞察号”送入太空,七个月后也就是2018年11月26日“洞察号”火星无人探测器成功在火星着陆,今年是2022年“洞察号”仅仅在火星待了三年半的时间就要停止使用了,这个使用寿命是不是太短了呢?
“洞察号”登陆火星的主要任务就是探寻火星内部的秘密,主要目的就是把地震测量仪和温度测量仪放入火星内部,“洞察号”拥有一个灵活的机械臂,它可以把测量仪放到火星合适的位置,这些仪器会向下钻探,最后达到测量火星内部的目的。
从“洞察号”火星任务来看,它已经完成了既定目标,从“洞察号”设备寿命来看,明显还没有到寿终正寝的时候,只不过“洞察号”的动力出现了问题,它的太阳能电池板被厚厚的灰尘覆盖,所以导致电池电量得不到补充,“洞察号”预计7月份电池将全部耗尽停止工作。
火星地表天气比较类似地球的戈壁和沙漠,经常会出现沙尘暴天气,因此我国进行火星模拟经常在西北沙漠地区进行,因此影响火星探测器寿命最大的敌人就是沙尘暴。
因为沙尘暴会侵蚀探测器的元器件,也会遮盖太阳能面板,其实“洞察号”上太阳能面板的灰尘一直都存在,只不过随着沙尘积聚越来越多,最终导致无法进行工作。
“机遇号”也是因此沙尘暴停止工作
早在“洞察号”之前,因为沙尘暴原因已经有一辆火星车停止了工作,那就是“机遇号”,早在2018年火星探测车“机遇号”经历了一场沙尘暴,由于沙尘暴强度过大和持续时间过场,导致了“机遇号”停止工作,最根本的原因就是这两个火星探测器都是利用太阳能进行发电,太阳能面板决定了使用寿命。
因此NASA吸取了前面的教训,先后发射了“好奇号”和“毅力号”火星车,这两个火星车都是采用核动力,因此“好奇号”工作了十多年时间,“毅力号”2021年在火星成功登陆,预计也会工作很长时间。
2021年5月15日天问一号着陆器成功在火星着陆,“祝融号”火星车正式开始工作,“祝融”号设计之初为3个火星月,换算到地球时间大约为92个地球日。
“祝融号”与美国“洞察号”一样采用了太阳能面板进行发电,截止本月一号“祝融号”已经在火星表明工作了342个火星日,一共行驶了1921米,同时“祝融号”上方的“天问一号”环绕器已经工作了651天,火星车和环绕器累计获取了940GB的原始科学数据。
一般情况下探测器都有远超设计寿命的使用年限,美国的多个火星车都是如此,影响使用寿命最大的因素就是火星天气,“洞察号”就是因为沙尘暴将停止工作。
其实“祝融号”也受到火星恶劣天气的影响,例如“祝融号”所在区域马上马上进入火星冬季,火星冬季温度非常低,白天温度零下二十度左右,到了晚上温度可以降到零下一百度,因此“祝融号”将进入冬季休眠模式,待到来年开春后重新恢复工作。
“祝融号”的工作年限是受多方面因素影响的,其中也包括了运气因素,如果足够幸运“祝融号”工作十年也是有可能的。
沙尘天气也有好的一面
虽然“祝融号”所在区域现在是冬季,但火星的冬季依然是满天的大风和沙尘,“洞察号”因此沙尘影响了太阳能面板,其实如果运气足够好,大风沙尘大气其实也可以把覆盖在太阳能面板上的沙尘吹开,显然“洞察号”的运气就不太好,只要一阵强风吹过火星车,那么灰尘就会被吹走,而火星上强风和旋风天气非常常见。
从目前来看“祝融号”状态良好,火星冬季是沙尘暴天气最频繁的季节,“祝融号”选择在这个时候休眠,主要就是为了应对低温和沙尘暴这种极端天气(预计12月重新开始工作),“祝融号”太阳翼也经过了特别多设计,就是为了应对低温沙尘天气。
例如“祝融号”的太阳翼采用了特殊的超疏基材料,它的原理有点类似荷叶,荷叶上的水滴会自动滑落,通过这种设计“祝融号”上面的灰尘附着力更小,只需要一点点风力,灰尘就可以被吹走。
另外“祝融号”的太阳翼还有定向追踪功能,它的原理就好像向日葵一样,能够永远面向太阳,一方面可以最大限度地获取太阳能,另一方面也通过转向调整风向和太阳翼的位置,从而更好的清除灰尘。
最后就是休眠功能,就是为了让“祝融号”应对火星上面的极端天气,最大程度减少能源消耗,等到天气条件允许后进行休眠唤醒。
从“祝融号”目前工作状况和种种设计来看,“祝融号”在火星上超长期限工作是很有希望的,只要“祝融号”不出现严重的设备老化问题和“洞察号”出现的问题,那“祝融号”将持续的进行火星探测,我们我国获取更多的原始数据!