2021年7月23日,中国首次火星探测任务“天问一号”搭载的火星车“祝融号”成功着陆,开启了我国探索行星探测技术的新篇章。然而,不幸的是,“祝融号”在运行了不到三个月之后就因为天气原因失去联系,这也让人们开始思考,为什么中国的火星探测车只能运行短短的三个月,而美国的机遇号却已经运行了15年?
首先需要了解的是,火星是一个类地行星,距离太阳比地球远,平均距离为2.28亿公里。由于到达火星所需时间较长,探测器运行期间需要自主工作,因此能源供应是重要的问题。与地球不同的是,火星没有光合作用供能,而美国的机遇号选择的是使用核电池进行能源供应。
机遇号于2003年1月25日进入火星轨道,是美国第一个成功着陆并完成探测任务的火星车。该车的能源来自一颗小型核电池,可以长时间为其提供电力。相比之下,中国的“祝融号”则是使用太阳能板供能。虽然太阳能板是一种安全环保的能源形式,但是在火星上,由于天气原因会频繁出现大风暴,导致太阳能板受损,从而影响“祝融号”的能源供应。
除了能源问题外,探测器的设计和工艺水平也是影响运行时间的重要因素。机遇号和祝融号的差异在于机遇号采用的是模块化设计,探测器整个系统被分成多个单独的模块进行设计和组装,这样每个模块发生故障时可以单独更换,而不会影响整个系统的工作。同时,美国的机遇号在设计和制造过程中,还对火星上的环境进行充分考虑,包括防尘、防辐射等方面。
此外,机遇号在运行期间实行的是自主巡航模式,即通过控制轨迹发动机来调整车辆的速度和方向,而祝融号则需要通过地面指令来控制移动方向和速度。自主巡航模式能够使机遇号更加灵活地进行调整,增加其在火星上的活跃性和能力。而由于传输数据需要时间,地面指令的方式则会带来较大的时滞,容易导致机会的行动效率下降。
最后,造价也是两种火星探测车差异的一个方面。据报道,美国机遇号的造价高达4亿美元以上,而中国的祝融号则不到机遇号造价的十分之一。因此,在整个设计和制造过程中,美国的机遇号在资金投入、技术研发等方面都比中国的“天问一号”更加充分和完善。
总体来看,美国的机遇号之所以能够长时间运行,除了使用核电池提供能源外,还体现了其良好的设计和工艺水平,以及自主巡航模式的优势等多方面的因素。相比之下,虽然中国的祝融号在太阳能板、探测器结构等方面有所创新,但是在探测器整体设计和制造工艺、自主巡航模式的缺失等方面,仍存在许多不足。
未来,我国将继续加强科技研发,不断提高我国探测器的技术水平,力争使我国的火星探测车可以更加可靠、可持续地工作在火星上,为人类探索行星探测技术做出更大的贡献
页面更新:2024-05-01
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