您现在的位置是：首页 > 光伏 > 正文

光伏

祝融号火星车太阳能板(祝融号火星车太阳能电池板)

工品易达2022-10-10光伏14

2.6亿公里外火星表面，祝融号自带创新“温室”，无惧极寒-130度

火星的自传倾角为25.19度与地球非常相似，只是由于公转周期大约相当于地球的两倍，所以它每一个季节时间大约也是地球的两倍，也就是约6个月（约172天）。

祝融号去年登陆火星时，乌托邦平原南部着陆区正处于春季，而现在乌托邦平原已经进入多风沙的冬季，至7月21日将迎来冬至，祝融号火星车面临登录火星以来最严峻的考验，太阳光照不足，温度下降至最低-130摄氏度左右，魔鬼沙尘暴持续肆虐等等不利条件。祝融号火星车怎么过冬？自带的两个“温室”如何工作？独门绝技“休眠”“唤醒”功能如何施展？

首先让我们看看美国火星车是怎么过夜过冬的？　

火星不仅冬天冷的可怕，昼夜温差最大能到一百多度，对火星车电子元器件的稳定工作提出了极大考验。电池、电子设备和计算机，是火星车的心脏和大脑，它们在温暖的火星车机身内安全温度下工作。安全温度在40 至-40 度之间，超过这个温度火星车就要出危险，要么被冻死，要么被热死。美国火星车大多数采用的保温措施为：火星车主体涂有金色保温涂层，加内部“气凝胶”绝缘材料防止热量溢出的方案，热源主要有：电子设备发出的热量、同位素电池主动产热（恒定的1瓦加热器）、电加热器。这种配置显然有其不足，同位素电池会一直工作不间断放热，当环境温度较高时，会导致火星车温度过高。还有，同位素电池对火星着陆可靠性要求很高，失败坠毁爆炸会污染火星环境。

为了保持恒温，美国火星车还配备了电加热的恒温器和散热系统。恒温器会在低温时用电加热，保持机身温度。散热系统安装在漫游车的车身壁上，使用的导热流体为CFC-12，类似于老式空调中使用的制冷剂氟利昂。然而，看似完美的温度控制，却深藏着诸多不便。首先，在火星表面电能、热量都属于稀缺资源，就这么白白散发掉着实可惜。其次，增加了这么多系统和设备，设计安装使用中，出现故障损坏等等不确定因素大大增加，降低了火星车的整体可靠性。最后，美国的多辆太阳能火星车，都因为电量不足被活活冻死。比如，机遇号，勇气号，凤凰号，维京2号。洞察号也快了。

祝融号火星车怎么过冬？自带的两个“温室”如何工作？独门绝技“休眠”“唤醒”功能如何施展？

祝融号自带两套御寒关键装备，一个是“集热装置”，另一个是“气凝胶隔热材料”。

“集热装置”就是我们在图片中看到的火星车背上的“温室”，并且还是并排两个。这些“温室”里面没有蔬菜苗，而是装着相变保温材料，帮助祝融号储存热量。

火星不同于月球，它的昼夜时长和地球类似，所以不能照搬“玉兔”的休眠模式，一睡一醒太浪费时间，并且祝融号在晚上也是有工作的。祝融号背部最显眼的是两个大大的集热窗，旁边的空间也没浪费都是太阳能板。集热窗由聚酰亚胺类材料制成，并由两条交叉的钢丝张紧支撑，太阳光（除远红外光谱外）透过率非常高，这就保证了收集热能的高留存率。并且聚酰亚胺类材料具有耐高温，耐极低温（在－269 的液态氦中不会脆裂），热膨胀系数极小，耐辐射性强，不易燃烧，真空下放气量很少等优点，其应用广泛，常常用于航空航天领域。

集热窗内部黝黑的所在就是集热器，集热器内部填充了相变保温材料“正十一烷”，利用它的物质相变（及物态变化）吸收太阳能。

“正十一烷”的熔点为-26度。白天，火星表面温度可升至27度，这种物质会变成液态，吸收太阳能集热；夜晚，火星表面温度降到-60度以下，这种物质会变成固态释放热量。“正十一烷”好储存好运输，即使泄露也不会造成火星表面核污染。它吸收释放的珍贵热量，能保证祝融号各个子系统处于稳定的温度范围中，让它们能够更稳定、更长久的工作。在正十一烷、三结砷化镓太阳能电池技术和最大功率跟踪技术的助力下，祝融号火星车太阳能利用率，由传统太阳能火星车的30%提高至80%。

在火星收集热量很重要，保存这些热量也很重要。祝融号的另一个御寒神器“气凝胶隔热材料”负责这项重任。

"天问一号"火星探测器和"祝融号"火星车上使用的气凝胶，是由中国航天科工三院306所研发的新型气凝胶材料（材料成份保密），共使用了两种，它们具有十分突出的轻质与隔热保温性能。并且还具有密度极小而延展性极高的特点，将其做成薄片状，只需要10克，就可以铺满一个标准足球场。

在火星寒冷的夜晚中，有了“气凝胶”保温，“集热器”放热，祝融火星车在“冰火两重天”的火星表面也能安然过夜，并正常工作。除了这些“杠杠”的硬件准备外，祝融号还配置了聪明的大脑--自主能源管理系统，它可以根据能源供给水平自主决策哪些设备工作，以保证整体系统的稳定。

如果祝融号也遇到，让机遇号倒下的那种“火星魔鬼沙尘暴”。发电量急剧下降，锂离子蓄电池剩余电量不足以支撑“祝融号”度过火星寒夜，自主能源管理系统可根据沙尘天气的轻重程度自主转入到最小工作模式、休眠模式或唤醒模式。火星冬季的太阳照射强度比夏季更少，只有月球的20%左右。所以祝融号也有小兔子的绝技“休眠”“唤醒”功能，并且全车断电彻底休息。

祝融号怎样把控复杂的休眠和唤醒功能？

首先，火星时常有持续数天甚至数月的魔鬼沙尘暴，火星车接收到的太阳光能量急剧下降。这时火星车"休眠"，耐心等待沙尘暴过去才能保住小命。不然火星小强“机遇号”火星车就是前车之鉴。

其次，火星上有明显的四季变化，当进入秋冬季光照强度会持续减弱，这时火星车需要像树蛙一样安全的进入"冬眠"，直至第二年的春季到来，再被温暖的阳光“叫醒”。

再次，火星气候复杂多变，白天火星车锂电池可能会面临，联合供电导致充电不足。工程师对这一状况也有计划：在昼转夜时，会采用安时计和查表法相结合的方式，对电池的剩余电量进行读取，当火星车的剩余电量不能过火夜时，它将转入休眠状态。

最后，是最重要的唤醒。与月球小兔子不同，火星车电池没有同位素保温设备，整个火星车都处于断电状态。锂电池若没有恢复到-15摄氏度以上的工作温度，是无法正常工作的。唤醒祝融号，需要首先唤醒锂电池。所以聪明的中国工程师给锂电池增加了温度继电器，用来判断锂电池的温度。当太阳能电池板重新开始工作后，优先给锂电池加热，待加到-15度左右，温度继电器能自动闭合，火星车正式唤醒，同时开始充电。

正是有了一系列“软硬兼施”的准备，天问一号探测器系统副总设计师贾阳才对祝融号的实际寿命信心满满，祝融号将探测10公里20公里外的泥火山。能收集到太阳能，能无视火星-130度的严寒，当然万里长征还需要一副好腿脚！祝融号火星车的移动系统都有哪些亮点？为什么能做到自解救不求人？这些凝聚着中国工程师智慧的设计，我们将在后面详解，敬请期待！

[img]

“祝融号”太阳能帆板灵感来源于蝴蝶

来源:新京报

在人类发射的火星探测器中，天问一号算是一个比较大体量的探测器 “祝融号”太阳能帆板灵感来源于蝴蝶

5月15日，航天科研人员在北京航天飞行控制中心监测“祝融号”火星车工作情况。新华社记者金立旺摄

随着我国首次自主火星探测任务“天问一号”成功在火星表面完成软着陆，我国也成为有能力实现火星表面巡视探测的国家。

据航天科技集团五院“天问一号”探测器产品保证经理饶炜介绍，“天问一号”探测器自2020年7月23日成功发射，精确入轨后，已按预定飞行程序在轨飞行了约295天；自2021年2月10日成功环绕火星后，相继完成了着陆区预探测、轨道维持、自检等关键飞行控制任务，期间，能源平衡，状态稳定，各分系统工作正常；5月15日凌晨2时多，“天问一号”在火星停泊轨道上进入着陆窗口，随后探测器实施降轨，环绕器与着陆巡视器开始器器分离，继而环绕器升轨返回停泊轨道，着陆巡视器运行到距离火星表面125千米高度的进入点，开始进入火星大气，并最终软着陆在火星表面。

火星是紧邻地球的一颗类地行星，通过对火星的探索活动，有助于理解火星气候的进化之谜。火星探测是人类开展深空探测的关键性步骤，必然成为继月球之后的深空探测热点。与此同时，火星探测将会促进行星学、宇宙学、火星生命学、太阳系演化学、空间天文学、空间物理学、空间材料科学等科学领域的创新与发展，这些学科的进展又将带动更多的基础学科交叉、渗透与共同发展。

自20世纪60年代起，人类进行火星探测的历程中成功的不足一半，但这也阻挡不了人类对这颗红色星球的热情。

1 火星大气与挥发演化探测器

2013年11月19日发射

质量约2550kg

第一个以研究火星大气为主要任务的轨道飞行器

美国火星大气与挥发演化探测器的主要科学目标是利用其携带的载荷，通过测量火星大气逃逸速率和相关过程，确定火星大气消失的历史，从而得到火星气候演化的相关答案。它是第一个以研究火星大气为主要任务的轨道飞行器。

火星大气与挥发演化探测器于2013年11月19日发射，其发射质量约2550kg，它由运载火箭直接发射进入地火转移轨道之后，经历约10个月飞行过程，于2014年9月到达火星并成功完成环绕。其首次制动捕获的轨道周期为35小时，近地点约590km，随后该探测器又进行了2次制动，最终进入近地点150km，远地点6000km，倾角为74.2度的椭圆轨道。

在到达火星的两年时间内（2014年10月至2016年4月），火星大气与挥发演化探测器至少5次通过轨道调整从距离火星表面仅124km的高度掠过，这意味着它可以直接与火星大气层“亲密接触”，从而采集大气样本进行分析。它在完成探测任务的同时，还可为在火星表面执行探测任务的火星车提供数据中继服务，其对地传输数据传输率可达10Mbps。

2 火星科学试验室

2011年11月26日发射

质量约3800kg

美国火星科学实验室的主要科学目标是挖掘火星土壤，钻取火星岩石粉末，对岩石样本进行分析，探测火星过去、现在是否具有支持微生物生存的环境，从而确定火星表面是否具有可居住性。该探测器于2011年11月26日发射，发射质量约3800kg，它由3个部分组成：巡航级、进入下降和着陆系统、火星车。

“火星科学实验室”携带著名的好奇号火星车，火星车质量约900kg。在火星科学实验室任务着陆火星过程中，首先利用锥形气动外壳进行气动减速，接下来使用降落伞进行减速，最后首次使用“空中起重机”新型着陆技术在火星上软着陆，对火星表面高精度着陆技术进行验证，为后续的采样返回和载人火星探测提供技术支撑。

针对火星上的恶劣环境，好奇号采用多任务放射性同位素热电机来进行供电，其原理是利用钚238在自然衰变的过程中释放出来的热来转换成电能，这样就避免了传统太阳能电池阵供电方式在火星沙尘暴中被沙尘覆盖失去发电能力的风险。

3 火星勘测轨道器

质量约2180kg

采用钛、蜂窝铝，强度高但质量轻

美国火星勘测轨道器是最著名的火星探测器之一，其主要任务目标是研究火星表面、次表面和大气，并为未来的火星探测任务寻找可能的着陆点。该探测器于2005年8月12日发射，目前仍然在环火轨道正常运行，获取了大量科学数据。

火星勘测轨道器发射质量约2180kg，由运载火箭直接发射进入地火转移轨道，经过约6个月的飞行后到达火星实施制动捕获。它是一个采用“大气制动”减速技术来缓慢进入环火工作轨道的探测器，其原理就是利用探测器在火星大气层中飞行时受到的大气阻力不断降低轨道高度。经过6个月的大气制动，探测器最终进入255km 320km的极地科学探测轨道，轨道周期为112分钟。

火星勘测轨道器从探测器平台到所载有效载荷都是使用了当时最先进的技术，该探测器的结构采用钛、蜂窝铝等强度高但质量轻的材料，除所有系统都有备份外，在设计上它还采用了“单独容错”的方式，即当某一个部件发生故障时系统仍能完成任务。

4 天问一号

重量达到5吨左右

“祝融号”火星车设计灵感来自蝴蝶

天问一号由环绕器、着陆器和巡视器组成，重量达到5吨左右。在人类发射的火星探测器中，天问一号算是一个比较大体量的探测器，因为中国这次的任务是一次发射完成多种探测。

人类探测火星的方式与探测月球的方式基本类似，包括环绕探测、着陆探测、巡视探测、采样返回探测和载人登陆探测等五种。这些探测方式人类都采用过，但每次发射基本上只采用其中的一两种探测方式。只有美国曾实现过一次发射完成环绕探测和着陆探测。欧洲曾两次进行类似的火星探测活动，但都只完成了环绕探测。

“祝融号”火星车上面有两个大眼睛，这两个大眼睛是导航地形相机，它能看得更远，来自主规划一个行进的路线。下面还有两个大眼睛，这两个大眼睛是避障相机，虽然它看得不是很远，但可以看得角度更宽。在实际的行驶过程中，前后还有两个避障相机辅助。火星车有6个轮，可以正负九十度进行转弯。

火星距离太阳要比地球距离太阳要远得多，因此火星上的太阳照度只有地球的大概40%。为了满足火星车在火星上工作的能量要求，“祝融号”火星车太阳能帆板就做得特别大，比之前的玉兔和玉兔二号要大得多，由4块太阳能帆板组成，设计灵感来源于蝴蝶。做成蝴蝶的形状便于收纳，另一方面蝴蝶比较漂亮，这也是科学家的浪漫。

祝融号在火星玩起了自拍，两个小细节寓意着不断进取的探索精神

天文学家

阿尔伯特·爱因斯坦

火星作为地球的邻居，跟地球有许多相似之处，从外表来看，它是一个红色的星球，赋予了火星不一样的风采。

古人对于火星感到非常疑惑：为什么它会是呈现红色？正是由于对火星的好奇和疑惑，古人对于火星也赋予了不少的神话色彩，同月球一样，古人也认为火星上有火星人存在。

人类在走进乎科技时代之后，有了科技的帮助，我们对于火星观测也有了巨大的进步，通过天文望远镜可以更清晰地看到这个红色的星球。到了上个世经60年代，前苏联向火星发射了人类史上第一个探测器“火星1号”，从此开启了人类对火星长达59年之久的不断探索研究。

在59年的时间里，人类一共向火星发射了多达44个探测器，其中苏联和美国是最多的，加起来约有39个。当然，并不是所有的火星探测器都能够成功，事实上即使是强大的美国，向火星发射探测器成功率也并不高，苏联在60年代一共向火星发射了10个探测器，最后都失败了。

美国的航天技术要比苏联强大，发射的探测器成功率也最高，而人类史上第一个火星着陆车是美国在1996年发射取得成功的。事实上在进入21世纪之前，人类发射的火星探测器，大部分都失败了，直到进入21世纪之后，人类的航天技术才迎来了一次巨大的飞跃，火星探测器的成功率才大幅提升。

这或许也是人类探索火星的一次次坎坷历程，在对火星的不断探索进程中，我国的航天事业起步是较晚的，可是发展速度却是惊人的，我国仅用了十多年的时间就不断超越了曾经的不少航天强国。在如今的航天科技中，我国在世界上可以排名第三，也有人说我国的航天科技仅次于美国。

我国的航天科技实现飞跃之后，也开启了对地外星球的不断探索，完成了对月球土壤的采集回收，并且还实现了人类首次登上月球背面的壮举。

在2020年新的火星窗口的到来时刻，我国也加入了火星探测计划，将天问一号发射升空，向着火星前进。经过半年左右的航行，成功到达火星轨道。我国的天问一号同样有不凡之外，那就是一次实现绕，落巡三步，这是世界上首次探索火星就完成软着陆的任务，让世界人民再一次看到了中国的巨大进步。

天问一号进入环火轨道之后，先开展了约三个月的对地观测，选择一个合适的时机进行祝融号的着陆计划。祝融号火星车在5月22日安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始它的巡视探测任务。

祝融号火星车在着陆火星表面之后，自然也少不了一些有关火星的照片，人们都好奇：祝融号会拍摄什么样的火星照片？6月11号，家航天局在北京举行了天问一号探测器着陆火星首批科学影像图的揭幕仪式，公布了由“祝融号”火星车拍的影像图。其中包括着陆点的全景图，全景图是火星车还没有驶离着陆平台时，由火星车桅杆上的导航地形相机，进行360 环拍的。

整个在火星表面进行软着陆的探测器由两部分组成，最下面是着陆平台，上面则停放着家祝融号火星车。着陆平台安全在火星表面降落之后，经过一段时间的观察调整，祝融号火星车才会驶离着陆平台，开始它的火星表面巡视任务。

而在国旗的旁边那个比较小的图上画着什么？将镜头放大之后，我们看到了是两个可爱的卡通人物，很多人会好奇：这是什么？其实它们是北京冬奥会和冬残奥会吉祥物“冰墩墩”和“雪容融”。它们与祝融号在火星上演“梦幻联动”。带着“更快、更高、更强”的拼搏精神和人类不断进取的探索精神。

看到这两个可爱的卡通人物，不少的网友调侃：如果火星有智慧生物，看到这俩，会不会认为地球人就长这样？若是如此，那误会可就大了。

没错，祝融号火星车给人们的第一印象就是可爱，最上方的拍摄头顶着一个可爱的脑袋，不少的网呼直乎：祝融号这小脑瓜，太萌了。

中间是太阳能板，向两侧展开，也有不俗的美感，就像两个天使的翅膀，而在最下面则是四个小轮子，支撑着整个祝融号火星车不断移动探索。认为祝融号火星车可爱萌的不仅仅是我国网友，国外的大量网友看到了祝融号火星车的自拍照之后，同样认为它是一个可爱伟大的机器人。

不少国外的网友好奇：祝融号这么可爱的火星车是谁设计的？难道是一群老爷爷？事实上，祝融号火星车的是由我国几个平均年龄28岁的女性工程师设计的，看到这里相信朋友们也应该明白它为什么会这么可爱了。探测器除了要有一个强大的探测功能之外，同样也需要更加美好的外观。

而且随着人类科技的不断进步，未来的太空探测器会更加注重外表的美丽设计，就如同现在的汽车一样，功能丰富强大只是一方面，如果没有一个优秀的外观，也不会得到更多人的喜欢。

祝融号火星已经开始了它为期90个火星日的巡视探测任务，相对于好奇号的巡视时间来说，祝融号的时间有点短暂。即使它的巡视探测时间并不长，但是能够带给我们的却非常多，可以让我国对火星有一个基本的了解。如果祝融号的运气足够好，或许还可以有一些重大发现，甚至是让人类一直都期待的火星生命痕迹。当然，祝融号火星车只是我国对火星探测的首次尝试，有了这一次的经验，相信在下一个火星窗口发射日，我国更强大的火星探测器还会前往火星。

我们火星车正式命名为祝融号，核动力优势明显，为何还用太阳能

我们首次火星探测任务在2020年7月23日发射升空，经过近半年的飞行，天问一号探测器在今年2月成功进入火星轨道。我们在关注天问一号的最新动态时，也很关注首辆火星车的命名。自天问一号探测器发射升空后不久就开展了火星车的征名活动，经过初评，弘毅、麒麟、哪吒、赤兔、祝融、求索、风火轮、追梦、天行、星火等10个名称入选初评十强，随后经过网络投票等层层遴选，最终“祝融号”脱颖而出，我们首辆火星车正式命名为祝融号。

今年有3个火星探测器先后到达火星，其中阿联酋的希望号火星探测器是一个轨道探测器，它的主要任务就是环绕火星飞行，而我们国家的天问一号火星探测器和美国的毅力号火星探测器都搭载了火星车，要完成登陆火星，将火星车送上火星表面展开科学研究。其中毅力号火星车已经成功登陆火星，而我们的天问一号当前正在环绕火星飞行，预计在今年5月-6月择机实施着陆，将祝融号火星车送上火星表面。作为最先登陆火星的毅力号火星车，它的能量来源核动力，而我们的祝融号火星车则采用太阳能。大家都知道核动力的优势明显，为什么我们的祝融号火星车不搭载核电池，而是采用太阳能呢？

与太阳能电池板相比，核电池不需要光照就能够源源不断产生能量，而且稳定性好工作时间长，如果能够搭载核电池作为动力，当然是更好的。不过，核电池虽然优势明显，也不完全是百利而无一害。首先一个就是核辐射的问题，另一个就是核电池的结构太复杂，质量更大，安全性等方面不如太阳能电池板，毕竟太阳能已经是一种很成熟的能量来源。

天问一号火星探测器作为我们国家第一个火星探索任务，祝融号火星车也是我们国家第一辆火星车，要在第一次探索火星任务中一次完成环绕火星、着陆火星、巡视火星，本身就充满了很多挑战。如果直接使用复杂的核电池，过于冒险，所以为了稳妥，祝融号火星车使用成熟的太阳能电池板，也是情理之中的事情。毕竟，美国的火星车也是最近这几年才开始使用核电池的。搭载了核电池的毅力号代价也是很大的，其中一个就是成本非常高，毅力号火星车耗资达到20多亿美元。

虽然人类探索火星的历史悠久，世界上第一个成功的火星探测器水手4号在1964年发射升空，在1965年成功飞越火星，人类第一辆火星车在上世纪末才开上火星表面。在1997年7月4日火星探路者号探测器成功登陆火星表面，将人类史上第一辆火星车索杰纳号送上火星表面。这一辆火星车的能量主要来源于太阳能电池阵列，可以为火星车提供最大16瓦的功率。后来的勇气号火星车、机遇号火星车都是采用类似的太阳能电池板。一直到2011年11月，世界上第一辆采用核动力驱动的火星车好奇号才发射升空，今年登陆火星的毅力号火星车则是人类历史上第二辆采用核动力驱动的火星车。很明显，火星车采用核动力驱动的时间其实不长，也就是最近这几年的事情。

最关键的是，太阳能电池板为火星车提供能量，也可以满足当前火星车探索火星的需要。著名的机遇号火星车虽然采用太阳能电池板，它的设计寿命只有90天，但是它在火星表面运行的时间接近15年，在2018年才失去联系。与机遇号火星车几乎同时到达火星的勇气号火星车也采用太阳能电池板，设计寿命也只有90天，但它运行时间也接近7年。可见，火星车的使用寿命，并不完全取决于火星车采用太阳能电池板还是采用核电池。

不过，总的来说，太阳能电池驱动的火星车在火星还是存在一些限制，如火星与太阳的距离相对较远，太阳光照射较少，再加上火星本身也存在比较恶劣的天气，如沙尘暴等，都可能会影响到太阳能电池板的发电。所以，未来火星车的趋势应该是搭载核电池会更好一些。

“祝融号”火星车成功驶上火星表面！央企高科技大显身手

小新说

5月22日10时40分，“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。央企高科技大显身手，小新带你一起探访“祝融号”火星车——

火星车是在火星登陆并用于火星探测的可移动探测器，是人类发射到火星表面并进行巡视探测的一种“特殊车辆”。

天问一号任务的科学目标是研究火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等。

火星车（模拟动画）

“祝融号”火星车由结构与机构、移动、天线、热控、供配电等10个分系统组成，具有四大主要功能：

火星车驶离平台（模拟动画）

探测器自2020年7月23日发射以来，在地火转移飞行、环火轨道运行期间，环绕器配置的中分辨率相机、高分辨率相机、矿物光谱分析仪、磁强计等7台科学载荷陆续开机探测，获取科学数据。

火面工作期间，火星车将按计划开展巡视区环境感知、火面移动和科学探测，通过配置的地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、表面成分探测仪等6台载荷，对巡视区开展详细探测。同时，环绕器将运行在中继轨道，为火星车巡视探测提供稳定的中继通信，兼顾开展环绕探测。

火星表面地貌复杂，如何让火星车在能够自如地爬坡下坎，科研团队为火星车设计研制了“定制化”的悬架减速自锁装置。“祝融号”火星车配备了先进的主动悬架，具有蠕动，抬轮，车体升降等多种运动模式。配备主动悬架的火星车，不再担心车轮下陷，甚至发生单个车轮故障也不会丧失移动能力。“祝融号”火星车自主移动能力也非常杰出，相对传统巡视器，最大自主导航速度和自主移动距离均有大幅度的提升。

安装在火星车上的加速度计随时为GNC提供测量信息，确保火星车移动的过程中能够随时精准“感知”速度、位置，为火星车安全平稳地开展工作保驾护航。

“祝融号”火星车看上去像一只美丽的“蓝色闪蝶”，四只翅膀是用于能源供给的太阳能电池板。火星距离地球最远距离长达4亿公里远，科研人员无法对登陆火星的火星车进行实时测控，“祝融”号基本以自主工作为主，按照火星日进行工作规划，进行长距离自主移动，并以中继通信作为主要遥控、遥测、数传手段。

火星大气表层光照强度大约是月球表面的三分之一；火星大气吸收太阳光蓝绿光，容易造成光谱红偏；而火星沙尘沉积将影响太阳电池阵发电，为此，研制团队专门针对光照、沙尘等情况，设计了蝶形四展太阳翼，配置了特殊的电池。

火星尘埃在太阳电池表面的堆积也会极大影响火星车的能量获取效率。研制人员为此开展了关键技术攻关，通过表面处理和结构设计在太阳电池玻璃盖片表面做了特殊涂层。

研制人员创新性地在火星探测任务上首次使用了最大功率跟踪技术，这也是该技术在国内航天领域的首次在轨应用，跟踪精度高达98%，相比传统电路，提高了太阳电池20%的利用效率，既解决了火星车能源紧张问题，也在减少太阳电池阵面积的同时减轻了电源产品的重量。

火星上有大气，当大气运动引起的巨大沙尘暴让火星车受到沙尘的遮盖时，接收到的太阳光能量急剧下降，这时就必须为火星车设计一个“休眠”模式，耐心等待沙尘暴过去。其次，火星上有明显的四季变化，当进入火星深秋后，光照强度会持续减弱，而火星太阳辐照强度仅为月球表面的20%，这时，火星车需要进入长期的“冬眠”，直至第二年的春季到来。

火星气候具有复杂性，火昼时锂离子蓄电池可能会面临联合供电进而导致充电量不足的情况。为了确保万无一失，研制人员也为火夜制定了一份休眠唤醒“备份”计划，在火昼转火夜前，对锂离子蓄电池的剩余电量进行判读，当蓄电池的剩余电量不足以支撑火星车度过火夜时，火星车转入休眠状态。

火星车锂离子蓄电池不具备保温设备，若没有从-90 的最低温度恢复到-15 的工作温度，即使唤醒了，也无法正常开展工作。休眠的时候整器会断电，至于什么时候再唤醒，需要先参考锂离子蓄电池的温度。

研制人员给锂离子蓄电池增加了温度继电器，用来判断锂离子蓄电池的温度。当太阳电池重新开始工作后，优先给锂离子蓄电池加热，待加到-15 左右，温度继电器自动闭合，火星车真正唤醒。

发表评论

评论列表

这篇文章还没有收到评论，赶紧来抢沙发吧~

光伏