祝融号已经成功登陆火星,与它一同在火星上的,还有美国的几辆火星车。
这其中,毅力号的发射时间只比祝融号晚了一星期,然而它却早了3个月的时间着陆火星。
难道是我们国家的火星车技术比不上美国吗?
祝融号登陆
当然不是,祝融号是我国第一次登陆火星,在此之前我们没有任何经验,所以祝融号登陆的过程,我们非常谨慎。
而且祝融号登陆的地区,表面的情况超乎了预期。
那么,祝融号的登陆都要面临哪些挑战呢?
登陆的祝融号
复杂的火星表面
我们都知道,火星表面有稀薄的大气,所以火星是会起风的。
而且火星的岩石因为直接受到太阳辐射的轰击,脆弱得一触即破。
火星经常会刮起大风,将地上的土壤刮起来,这样遮天蔽日的场景,非常不利于火星车探测,更不适合降落。
祝融号火星车使用的是太阳能电池板作为能量来源,降落到火星表面后,得立即使用太阳能电池板充电。
火星表面
备用电池的电量,很快就会耗尽。
所以,祝融号必须得挑选一个风和日丽的天气降落。
在这之前,它只能作为一颗人造卫星围绕火星运转,等待合适的时机。
那么,为什么美国的火星车毅力号晚发射却能早登陆呢?
它就不用等待火星的天气吗?
火星表面的岩石和土壤
美国火星车的情况和我们国家并不一样,首先他们已经不是第一次登陆火星了。
早在上个世纪,他们就和我们现在情况一样,也是使用的太阳能,也要看火星的天气。
但是经过40多年的发展,美国的火星车已经不再依靠太阳能,而是依靠核能。
它落地就可以直接开始工作,哪怕是漫天的尘土和沙暴。
并且毅力号的质量比祝融号重很多,一般的风暴它可以抗住。
外加美国在这方面的经验比较成熟,所以他们的降落可以做到直接降落。
毅力号火星车
而我们国家是第一次降落,没有任何经验,完全从零开始,任何闪失都有可能功亏一篑,自然会在降落的事情上谨慎。
我们的降落地点是经过千挑万选,最后决定在火星表面的乌托邦平原着陆。
2021年5月15日,等待了3个月的祝融号成功登陆火星,创造了新的历史。
接下来,祝融号将在火星上进行探索。不过很少有人知道,祝融号其实是会冬眠的。
祝融号登陆的那一刻
火星上的冬歇期
祝融号火星车并不是每天都工作,它会根据自己及其周围的环境变化,进行休眠。
比如当火星表面开始刮大风的情况下,祝融号就会选择部分休眠。
因为它是太阳能电池板,所以需要接受太阳光的照射。
但是火星的狂风让能见度变差,这样接无法收到太阳的能量。
为了节约能量,祝融号只能将能源用到刀刃上,必须将一些不常用的功能关闭。
这个时候,祝融号只保留与地球传递信息的功能,如果天气持续恶化,可能这个也要关闭。
祝融号的结构
此外,由于火星与太阳的轨道是一个椭圆,火星也有一年四季,但是每一个季节的长度是地球的两倍。
冬季的时候,火星与太阳的距离非常远,哪怕是一整天的晴天,接收到的太阳能都不一定能维持一天的工作,所以祝融号也会在冬季进入休眠。
这个时候的祝融号几乎都不工作,哪里也不去,只留下摄像头观察四周,与地球保持一定的联系。
祝融号工作的模拟图
当火星的隆冬降临,祝融号将进入全面休眠状态,整体沉入休眠。
此外,火星车夜间也有可能休眠,因为火星的大气稀薄,昼夜温差很大。
火星白天太阳直射,温度可能达到50多摄氏度,而到了晚上,则会降到零下50多度,温差超过了100度。
如此巨大的温差,会加剧电池的损耗,缩短电池的寿命。
因此为了延长电池的使用寿命,祝融号会根据情况,选择夜间休眠模式。
祝融号在火星表面行驶
当然,也不是所有火星车都需要冬季休眠,和祝融号差不多时间发射的毅力号火星车,就完全不需要休眠。
因为是同位素电池,它不用担心阳光照射与周围的环境,甚至为了得到一些数据,它会专门在火星气候恶劣的时候进入沙尘暴探测。
同位素电池就是我们常说的核电池,里面使用的是放射性元素的同位素,比如锶-90、钚-238、钋-210等。
毅力号使用的是核电池
这是因为放射性元素会有一个衰变期,在这时间内,原子内部会因为裂变反应释放大量的能量,将这些能量转化为电能。
同位素电池的寿命比一般电池要长很多,比如美国的毅力号火星车,它的核电池寿命在大约70到80年之间。
并且它可以承受火星100多度的昼夜温差,夜间也能传回宝贵的资料。
那么,这是否说明我们国家的火星探测技术全面落后呢?
当然不是,作为第一次登陆火星的国家,我们能够做到一次就成功,已经是非常了不起的了。
送祝融号的天问一号
火星登陆
纵观历史,人类从1960年开始陆续朝着火星发射探测器,这其中有一半都失败了。
要么就是探测器没有进入预定的轨道,要么就是在着陆过程中损毁。
而这些发射者中,几乎都是美国和苏联。
当年强如美国和苏联也无法做到一次就成功,但是我们却做到了!
有人会认为后继者不需要太大的挑战,因为已经有前人的尝试了。
火星是我们的邻居
其实不然,航天技术一直是美国和俄罗斯的核心,他们可不会轻易分享自己的成果,我国在过去数十年间,航天技术都是处于封锁状态。
我们的航天事业是在艰难中成长起来的,所以祝融号能够做到第一次登陆就成功,已经是一个了不起的突破了!
不过很遗憾,火星车的运动范围其实没有人们想象中的大,所以这些火星车很有可能无法碰面。
那么我国费了这么大的力气登陆火星,是为了什么呢?
火星车在火星表面
未来的火星
有人说过,航天计划是新时代的大航海运动,谁能在宇宙占得先机,谁就掌握了未来。
中国已经错过了当年的大航海,这一次不能再错过星辰大海了。
宇宙中有很多我们未知的东西,比如资源。
地球的能源问题日益严重,煤、石油、天然气这些化石能源是有限的,且已经不剩多少了。
太阳能、风能、水能这些清洁能源,目前的成本又太贵。
而备受关注的核能又太过于危险,已经闹出了切尔诺贝利与福岛核电站事件,让人们谈核色变。
我们的目标是星辰大海
那么太空中能直接拿来用的能源,就备受人类的关注。
自美国当年第一个等于采集回来的月球表面的土壤,然后分析出里面含有氦-3,是未来的能源候选。
大家又把目光投向了火星,火星泛红的土壤里面含有大量的铁元素,它未来会成为人类的铁矿。
此外,火星还被认为是未来的移民首选。
火星移民
几乎所有的人都认为,人类未来是会离开地球的,那么人类在地球外的第一站就是火星。
想要移民火星,那么自然是要对火星有足够的的了解,所以,只要是有意发展航天的国家,都想要发射探测器上去。
我国能从一张白纸,从零开始朝着宇宙进发,从1970年到2021年,41年的时间,我们完成了人造卫星、载人航天、空间站、登月、登陆火星。
我国航天的先驱东方红1号
登陆火星这么大的事情,我们的祝融号等待3个月才降落,难道不是深思熟虑吗?