“祝融号”真的只能在火星工作92天？

　　来源：科学媒介中心

　　满博成 供稿

　　2020年7月23日，天问一号探测器在海南文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭发射升空（参见本公众号文章“天问一号”即将飞向火星）；2021年2月10日，天问一号探测器实施火星捕获制动，成功进入环火轨道，开启了环绕火星模式，于2月24日进入火星停泊轨道。2021年5月15日上午7时18分，天问一号在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆，“祝融号”也正式开启火星之旅。

　　祝融号的任务及尖端设备

　　今年中国航天日（2021年4月24日），我国首辆火星车被正式命名为“祝融号”。祝融（火神）是三皇五帝中的五帝之一，他传下火种，带给人类面对夜晚的光芒和希望。祝融号是我国首次地外行星探测的尝试，象征希望的火神与满目红色的火星相对应，可以看出国家对祝融号寄予了厚望。

　　祝融号高1。85m、重240kg，由哈尔滨工业大学多位院士与教授的科研团队以及中国空间技术研究院共同设计完成。与几乎同时向火星出发的毅力号不同，祝融号的任务更重。毅力号（NASA成功登陆火星的第五台火星车）主要对火星杰泽罗陨石坑展开探索，重点探寻远古湖泊和河流三角洲的遗迹及其存在生命的可能。

　　作为我国首辆火星车，祝融号除了对火星进行不间断观测外，还承担了火星巡视区形貌和地质构造探测，火星巡视区土壤结构（剖面）探测和水冰探查，火星巡视区表面元素、矿物和岩石类型探查，以及火星巡视区大气物理特征与表面环境探测等等一系列复杂的科学任务。

　　科学家为祝融号配备了6台科学仪器，它们各自承担了不同的科研任务：

　　火星表面成分探测仪由激光诱导击穿光谱仪（LIBS）、短波红外光谱显微成像仪（SWIR）和微成像相机组成，分别负责元素组成分析识别、矿物和火星表面岩石成分分析以及获得目标的高空间分辨率图像。

　　多光谱相机采集着陆点周围岩石和土壤的红外光谱信息，进行地形地貌的空间分析，拍摄火星白天和夜晚的相关图像，并由此进行气象及天文研究。

　　导航地形相机是火星车的眼睛，通过拍摄广角图片并与太空中飞行的环绕器所拍摄的地面图片相结合，来校准确定火星表面的真实情况，指导火星车的前进路线，确定探测目标。

　　火星车次表层探测雷达可以探测火星地下物质（包括水、冰、各种矿物）的大小结构及各种特征，它由可穿透10-100米深度的低频波段（15~95MHz）、可穿透3-10米深度的高频波段（0.45~2.15GHz）组成。

　　随着火星车的移动，火星表面磁场探测仪和环绕器上搭载的磁强针相互配合，共同观测火星表面的磁场变化情况。

　　火星气象测量仪用于监测火星表面温度、压力、风场和声音等时间和空间变化，着陆前还可以在环火轨道上收集温度和声音数据。

　　祝融号的速度与寿命

　　截至2021年8月6日，祝融号已经在火星上奋斗了82个昼夜，目前正在遍布石块、撞击坑和沙丘的复杂地区艰难穿行，累计行驶距离已达到808m。看到这些数据，你可能会问，为什么火星车这么慢，82天才前行800多米呢？

　　一方面，火星地形复杂，遍布石块和陨石坑，火星车携带大量精密仪器，速度太快会影响仪器的使用。另一方面，祝融号的主要能量来源是太阳能电池板，距离太阳较远，使得原本就低效的太阳能电池板转化出来的电能更低（只有地球上的40%），需要同时维持各种设备运转的火星车难以分配足够多的能量提速。

　　祝融号在8月中旬左右即将达到设计寿命（92天），但并不意味着它会寿终正寝。航天器的设计寿命是在最恶劣极端的环境下所能工作的最低时间，而实际工作时间会更长。比如玉兔号的设计寿命是90天，实际工作972天；勇气号的设计寿命是90个火星日，实际在哥伦比亚群山所在的古塞夫陨击坑工作了2208个火星日。

　　如果没有类似轮胎陷坑或太阳能板损坏等意外出现，祝融号可以继续在火星工作数年。不得不承认，祝融号与同期登上火星的美国毅力号相比，实际使用寿命存在不小的差距。仅就设计而言，毅力号携带核电池，即使没有太阳能供给，也可以独立工作10年以上。

　　据报道，祝融号已圆满完成既定任务，正在科学载荷全开的状态下，继续向乌托邦平原南部的古海交界地带前进。此外，祝融号和毅力号将在火日合相期间（预计9-10月）全部失联，火日合相结束后恢复正常通讯。

　　参考文献：

　　http://www.cnsa.gov.cn/index.html

本文地址：http://www.51spjx.com/info/2021/08/2311543118.html