淮海能源车,绿色出行新潮流,引领未来出行革命
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近日来一个工作一直在发酵,我国第一台火星探测车“回禄号”从客岁5月份进入火星冬季休眠以来,底本应该在12月初的火星春季就应该被叫醒,但如今已经快到1月中旬了,已经超时了整整一个月,对付回禄号未接洽上的问题,有网友发起向欧空局求援,真有如许的操作可能吗。
回禄号失联不是第一次了:但此次可能有些纷歧样
笔者在1月10日也写了一篇关于回禄号失联的文章,有网友留言表现回禄号已经不是第一次失联了,别年夜惊小怪。工作真的是如许吗。谜底是确定的,2021年就失联过一次,但前次失联和此次有些纷歧样:
回禄号的第一次失联
2021年10月5日,“天问一号回禄火星车”官方微博上宣布一条博文:
从9月下旬开端,地球、火星逐渐运行至太阳的两侧,三者近平处于一条直线上,太阳电磁辐射滋扰逐渐加强,器地通讯受到千扰,呈现不稳固乃至中止,回禄火星车进入了“日凌”阶段。日凌时代火星车与地面“失联”是预期的正常状况,以是不消担忧,“失联”不是“失踪”哟
日凌滋扰是一种天文征象,其缘故原由是火星与地球的连线间隔太阳过近或者爽性被太阳遮挡,而太阳是一个壮大的全频段电磁波发射源,当通信无线电指向与太阳太近时,太阳发射的无线电波就会严重滋扰通信正常进行。
一样平常太阳和火星的距角小于2°时就会产生这种为难的环境,火星探测器和地球通讯之间的品德降落,根本就没法使用了,2021年10月2日19:19分以后,距角开端小于2°,这个进程会一直延续到2021年10月14日早上7点20左右,火星逐渐阔别,与太阳的距角开端增年夜跨越2°,将继续规复通讯。
统共年夜约12天左右,但并不是说每次中止通信都是2°夹角内,还要依据太阳运动的激烈水平,好比日冕物资抛射,黑子或者耀斑等都邑年夜幅增强太阳的电磁辐射,是以在9月下旬开端根本就中止了,一直到10月22日,“天问一号回禄火星车”官方微博发文表现日凌滋扰停止,规复通讯:
回禄号第二次失联:此次可能有些纷歧样
以是许多同伙就表现,前次失联不是等等就规复了么,此次也可以。但笔者要说的是,此次环境可能有些纷歧样,由于存在好几个可能:
低温导致装备毁坏。
第一个比拟重年夜的缘故原由是火星长达半年的冬季,从客岁的5月尾开端到12月初是火星北半球的冬季,回禄号下降的地位就在火星北半球乌托邦平原“西部”,会阅历长达6个月光阴的冬季,这次“失联”的前奏便是冬季休眠。
据1975年抵达火星北半球乌托邦平原的海盗号测得的数据,乌托邦平原地域在冬季的温度是日间在−17.2 °C到−107 °C之间,固然回禄号有10个正十一烷罐子吸热保温,但这个保温原理是日间吸热液化,晚上放热固化,要是日间也很冷的话,这个保温后果就没有了,以是回禄号只能进入休眠。
因为火星冬季长达六个月,历久的低温可能会导致回禄号装备受损,好比最麻烦的便是电池,历久的低功耗环境下的过度耗费导致电池机能受到毁坏,这种环境或许要太阳能电池足够的功率充电下应该可以规复,或许我们必要做的是等一等。
车身角度导致太阳能电池无法获取足够的阳光。
另一个可能的问题是太阳能电池角度,昔时勇气号(Spirit)从2004年一直事情到2010年,行驶了7.73千米,取得年夜量的研讨结果,但异常不幸的是2009岁终时它被卡在了一个软沙坑内,刚好车身有些倾斜角度影响了太阳能电池瞄准太阳充电,终极于2010年3月22日电池电量耗尽,与地球失联。
是以回禄号呈现这个可能性也不克不及排除。不外有一点必要提示的是昔时“勇气号”是由于驶入了一个沙坑无法脱困导致太阳电池角度欠好,而“回禄号”的脱困技术已经到达了出神入化的田地,乃至NASA的阿尔忒弥斯方案的月球车都参考了这种设计:
为避免部门平台看不到视频,下面再上传一个GIF动图,质量比拟差,列位凑合着看:
这个设计借鉴了虫豸“尺蠖”的灵感,这种虫豸在移动时不是爬行,而是将前腿固定在物体外面,然后抬起身材中部,再向前拖动撤退退却,这种看上去懒散的操作实在异常优秀,由于这比爬过障碍物要更节俭能量,而且在应对障碍物上比各类此前NASA设计的各类吊挂都要优秀得多,阿尔忒弥斯方案的“VIPER”月球车就参考了这个设计:
从这个可能性来阐发,太阳能电池角度欠好的可能性只能说存在,但概率应该很低,究竟回禄号火星车的脱困设计异常优秀,“一样平常的障碍物”基本就挡不住它前进的脚步。
沙尘暴:一个更麻烦的问题
另一个让人担忧的实在也是太阳能电池的问题,此前在休眠前“天问一号”轨道器就申报“回禄”火星车地点的地位正阅历一场沙尘暴:
在火星执行义务的火星车最怕的便是沙尘暴,纵然如“毅力号”如许使用核动力的火星车在沙尘暴光降之时也得结束功课,而像“回禄”火星车使用太阳能电池就更令人担忧了,由于火星沙尘暴中的微粒会沉降在太阳能电池上,会让太阳能电池的效力急剧降落,终极无法完成充电,那么电池电力耗尽后就寿终正寝了。
NASA的“洞察号”便是如许挂失落的,不外“洞察号”遭受的不是沙尘暴,而是它无法移动,历久遭受火星年夜气中的沙尘沉降,数年下来,这个底本高达数千瓦的太阳能电池酿成了几十瓦,终极无法支持装备运作,于2022年12月15日失联,NASA在2022年12月21日发布义务停止。
洞察号火星探测器的沙尘笼罩进程
火星沙尘暴是一种比拟特殊的火星天气征象,只管火星年夜气异常稀薄,但因为火星极端干燥,微小的尘埃颗粒很容易被气流带动,再加上火星引力只有地球的40%不到,受到太阳辐射不平均而发生的火星风依然可以将这些极其微小的颗粒带起形成沙尘暴。
在 10 分钟内,冰云在凤凰号着陆点上空移动(2008 年 8 月 29 日)
沙尘暴产生前后的火星对照
火星沙尘暴强度还不小,常常便是连续数月乃至半年甚至更久,规模也年夜到可以将整个火星笼罩在沙尘暴之下,NASA的火星探测车“机会号”就“死”在了2018年6月份开端的一场超等沙尘暴:
火星机会号火星车——因为沙尘暴(2018 年 6 月)导致能见度低落
2018年6月份,机会号登岸地“鹰撞击坑”地点的子午线高原上开端呈现局部沙尘暴,因为这次沙尘暴成长速率比拟快,机会号节制事情小组有些始料未及,等预备贮备太阳能捱过这个沙尘暴季,已然来不及了,由于此次沙尘暴整整连续了快要3个月,从6月11日机会号开端休眠开端到9月上旬才垂垂消停。
但机会号再也没有被叫醒,持续事情了十几年的机会号死在了这个沙尘季。除了老旧以外,太阳能电池被沙尘笼罩无法清算可能是另一个重年夜缘故原由。
回禄号能应对一样平常的沙尘沉降,火星车有四块太阳能电池,此中两块听说可以发抖让沙尘脱落,应付一样平常的沙尘沉降问题不年夜,但无法应对火星年夜范围沙尘暴,火星的沙尘暴季每每便是呈现在5~6月份,刚好是回禄号休眠的时候。
会不会有一种可能,回禄号火星车在休眠后太阳能电池被爆发的沙尘暴笼罩,这会导致火星车电池效能急剧降落,终极有可能无法让回禄火星在休眠完成后完成充电“复苏”。不外从5~6月份开端,也没有申报火星呈现年夜范围的沙尘暴,以是这可能性是不是很年夜却不克不及排除。
回禄号失联:欧空局能饰演“火星救援”的脚色吗。
当年夜家的预测都集中在“回禄号”火星车上时,有同伙在社交媒体上发了条博文称也有可能是天问一号的轨道器出问题了:
固然这位网友并没有这方面的配景,但预测也是有些事理,因为回禄号的通讯天线功率比拟低,是以只能经由过程天问一号轨道器的中继能力和地球的深空测控站接洽:
如果天问一号轨道器中继转发故障的话确切会有可能导致地球无法接洽到回禄火星车。此时许多同伙立即想到了在2021年12月1日新华网就曾报道,我国天问一号与欧空局火星快车义务团队互助,开展了回禄号火星车与火星快车轨道器在轨中继通讯实验,取得美满胜利:
实验前,两边向各自探测器上行指令做好实验预备。在商定时候,由回禄号向火星快车发送测试数据,通讯间隔约4000千米,通讯时长10分钟。火星快车接管数据后转发给欧空局所属深空测控站,测控站接管后发送给欧洲空间操作中心(ESOC),ESOC再转发至北京航天飞行节制中心,由中方技术团队解译后,判读数据的正确性。
欧空局的火星快车是一个2003年6月2日发射并于昔时12月25日进入火星轨道的火星探测器,一同抵达的还有着陆器“小猎犬2号”,不外这个着陆器登岸后因太阳能板未全体睁开无法露出通信天线,故欧洲空间局无法和小猎犬2号树立通信,登岸义务失败,但轨道器至今仍旧在继续事情。
以是它搭载的转发器可以在回禄号与地球上的深空测控天线树立接洽,从理论上来看中国航天局也可以经由过程欧空局再颠末火星快车号探测是中继抵达回禄号,固然绕路远了点,但总归是可以树立接洽的。
ESA的火星快车号
中欧火星探测互助照样存在根基的,只是近些年情由于美国因素的滋扰,今朝欧洲与中国的关系时好时坏,受到政治因素影响比拟年夜,这个不稳固的“连线”有点不太靠谱,不外据微博年夜佬SpaceDaily宣布的博文称,德国Bochum天文台20米天线接管到的天问一号X波段下行数据,旌旗灯号很强,阐明天问一号轨道器通讯正常,也便是说天问一号轨道器没坏,今朝有问题的仍旧是回禄火星车。
无论是什么缘故原由,我们都愿望回禄火星车早日被叫醒,火星的春天已经开端,该起床干活了。
延长浏览:火星四时
火星是生手星,绕日轨道一圈年夜约必要686.98个地球日,相称于1.88年。与地球比拟类似的处所是火星一天也是24小时左右(比地球略长一些),并且火星自转轴倾斜角度为25°左右,“四时变化”比地球还要激烈一些。
火星年夜气压只有地球的1%,且年夜气中二氧化碳含量跨越95%,夏日日间赤道地域温度最高可达35℃左右,但在夜间因为没有年夜气温室效应、也没有海洋的保温后果,温度可低至-73 ℃,而到了冬季,火星的温度会更低。
由于火星轨道的离心率比地球要高,它的远日点与近日点的差距到达了4300万千米,是以近日点和远日点的光照强度降落很年夜,更麻烦的是火星北半球的冬季还刚好在远日点上,自转倾角还比地球年夜,太阳光斜射幅度更年夜,以是你可以想象一下,回禄号地点地位的冬季情况是相称恶劣的。
火星季节与地球季节
今朝是年夜流士火星历29年1月16日,为什么是29年呢。火星二号探测器着陆的那年反推回来的火星年第一天,便是1970年4月28日,那么如今是啥时刻啥月份呢。依据火星历对应如下表即可查出对应的火星季节:
日期是1月15日,依据火星历法中的月份分列,可以查到如下月份:
从火星季节的划分也可以看出,火星每个季节年夜约是地球的2倍,从如今开端已经到了春分月,也便是说火星的冬季已经正式曩昔,今朝已经进入了春季。我们愿望回禄号早日被叫醒投入事情。