揭秘“祝融號”火星車的極限挑戰(zhàn)

李虹佳

2021年5月15日，“天問一號”火星探測器帶著國人的無限好奇與美好祝福成功抵達(dá)火星，而“祝融號”火星車也開始了歷時(shí)92天的極限生存挑戰(zhàn)。

在火星上活下來可真不容易

火星，是太陽系中跟地球比較相似的星球，一年有四季，有大氣層，巖石地表?？墒?，真要到了火星，才發(fā)現(xiàn)這里的生存挑戰(zhàn)真不少。

“祝融號”火星車面臨的首要挑戰(zhàn)就是能源問題?！白Ｈ谔枴被鹦擒囘x擇太陽能作為能量來源，然而，在火星上獲取太陽能可不是件容易的事兒?；鹦堑教柕钠骄嚯x，是地球到太陽平均距離的1.5倍以上，火星的太陽輻射能量只有地球的40%左右。

這可怎么辦？為此，“祝融號”火星車專門配備了4個(gè)大翅膀、3節(jié)砷化鎵太陽能電池陣列。這種裝置可以將光電轉(zhuǎn)化率由16%提高到32%，為“祝融號”火星車提供了充足的能源供給。

第二個(gè)挑戰(zhàn)就是火星上的沙塵暴?；鹦巧下毂稳盏纳硥m暴會大大降低太陽能板的工作效率。為了應(yīng)對這一考驗(yàn)，科學(xué)家特意采用了電除塵技術(shù)和特殊涂層，相當(dāng)于給火星車穿上了一件滑溜溜的防塵外衣，從而減輕了塵埃的煩惱。必要時(shí)，“祝融號”火星車還會暫時(shí)進(jìn)入休眠狀態(tài)，直到沙塵暴結(jié)束才被重新喚醒并開始探測工作。

第三個(gè)挑戰(zhàn)是火星上糟糕的地形?；鹦潜砻嫔顪细咣?、亂石嶙峋，堅(jiān)硬的巖石或松軟的沙礫會逐漸破壞火星車的動力系統(tǒng)。為了應(yīng)對各種難以預(yù)料的突發(fā)狀態(tài)，“祝融號”火星車設(shè)計(jì)運(yùn)用了主動懸架結(jié)構(gòu)，從而使火星車主動抬起車身躲避障礙。在主動懸架的基礎(chǔ)上，科學(xué)家還創(chuàng)新研發(fā)了輪步式移動系統(tǒng)，也就是依靠這6個(gè)能獨(dú)立行動的輪子，讓“祝融號”火星車不僅可以走直線、原地轉(zhuǎn)向、邊走邊轉(zhuǎn)向，還能蠕動或橫行，避免火星車在難以翻越的沙質(zhì)陡坡中陷車。

第四個(gè)挑戰(zhàn)是火星的惡劣氣候。火星表面環(huán)境惡劣，晝夜溫差極大，最高溫度25攝氏度，而最低溫度可達(dá)零下110攝氏度。為了隔熱保溫，“祝融號”火星車采用納米級氣凝膠和正十一烷集熱窗等技術(shù)，確?；鹦擒嚢踩珶o虞地度過漫漫長夜。

小鏈接：“祝融號”都搭載了哪些黑科技？

“祝融號”采取了邊走邊探的探測方式，它搭載了很多探測工具，比如多光譜相機(jī)、地形相機(jī)、次表層的雷達(dá)、磁場探測儀和氣象測量儀。光譜分析就像給火星上的巖石做一次全面體檢。而“祝融號”上的多光譜相機(jī)，能針對某一個(gè)目標(biāo)拍攝8張圖片，我們根據(jù)每張圖片不同的光譜波段，可以判斷火星表面物質(zhì)的成分，研究火星地質(zhì)演化和氣候環(huán)境變化過程，尋找可能存在的水資源等?；鹦潜砻娉煞痔綔y儀，則像一個(gè)微型的自動實(shí)驗(yàn)室，它首先發(fā)射一束高能激光打在巖石上，局部的高溫足以把巖石從固體變成氣體，并在冷卻過程中產(chǎn)生等離子體，通過光譜分析，科學(xué)家們就能確定巖石的化學(xué)成分。這有助于我們揭示火星過去的水文環(huán)境、火山活動，以及生命存在的線索。

科學(xué)家們還特地為“天問一號”量身打造了一套“超級天線”，用于將收集到的數(shù)據(jù)傳回?cái)?shù)億千米之遠(yuǎn)的地球。