众所周知,天问一号在7月23日的时候就已发射升空了,其搭载着中国人的火星梦踏上了漫长且艰难的旅程。据了解,目前天问一号的状态良好,已脱离了地球引力影响的范围,转而进入了星际转移轨道,预计飞行7个月后抵达火星。
天问一号肩负重任
天问一号是中国首次火星探测任务,其肩上背负着前所未有的重任,为了弥补在火星探索上的不足,天问一号将一次性完成"绕、落、巡"三大任务,这也是航天史上首个初次探索火星便完成了着三大项目的国家。
其中,"落"将成为整个火星探索计划中最关键,也是难度最大的一部分。要知道的是,火星和地球之间的距离是很远的,这也意味着遥测和遥控信号会比较微弱,若探测器绕行到了火星的背面,地球上的工作人员可能无法准确的得知其轨道参数,这就会给再入高度的选择带来难题。如果在通信不好的情况下,那么探测器就将自主进行火星登陆。
当探测器进入火星大气层后,探测器的各项功能是否能运行也将决定这登陆的成败,就比如降落伞,气囊,火箭缓冲等程序能否工作。在登陆期间,每一个步骤都要求极为精确,若出现一个纰漏,探测器便无法成功登陆。例如,1999年美国的一个火星气候轨道器便在进入预定轨道前烧毁,其原因是在切换轨道的时候,由于公制单位和英制单位混淆而造成了航线的误差,以至于探测器烧毁。
由此可见,登陆火星并没有我们想象中那么简单。
若能成功登陆火星,天问一号将在火星开展长达3个月的火星探索任务,其中包括火星地质结构分析,磁场研究,气象研究等任务。那么问题来了,天问一号要完成如此多的探索任务,其动力从何而来呢?
探测器动力来源
事实上,目前人类所使用的探测器动力主要为核电池和太阳能,而天文一号使用的动力源则是较为"传统"的太阳能。
从整体性能上来看,核电池比太阳能更高效,更稳定,能自主产生能量,不需要光照,而且工作的周期也很长。就比如美国宇航局在1997年发射的旅行者一号,其至今已工作了40多年,而且还和地球保持着联系,而为它提供能量正是核电池。
对于嫦娥四号,相信大家也很熟悉,毕竟它可是我国登月的"大功臣"。事实上,嫦娥所使用的也是核电池,如不是核电池的原因,相信嫦娥四号也无法工作如此之久。
为何天问一号不使用核电池呢?
上文中也提到了,核电池相比太阳能有着诸多优势,那么为何天问一号不使用和核电池,而是使用太阳能呢?
要知道的是,火星上光照强度比地球弱得多,大概只有地球的40%,连一半都没有到,如此低的光照,能给火星车提供的能量自然也会少很多。此外,火星上还有着漫天的沙尘,甚至还会出现沙尘暴,而这也将影响太阳能的使用效率。既然如此,为何天问一号不使用核电池呢?
事实上,这也是出于安全考虑。虽然说核电池具有诸多优点,但也不是百利无一害的。我们都知道,核能是具有辐射的,一旦其出现了问题,那么将造成极大的辐射危害。美国此前便出现过类似的问题,其使用的碳-238核电池出现了事故,导致该钚元素释放到大气中,造成了核污染。
此外,使用核电池所需要的技术要求也更加严苛,若技术不过关,极容易出现问题。为了安全起见,我们的天问一号便采用了更加保守的做法,毕竟这也是我们第一次探索火星,而且任务也非常多且重,当然得保险起见。但必须得承认的是,核电池才是最佳的动力选择。