第271章 没有如果,但有重生,还有在火星上
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人类对火星是非常好奇的,所以跟月球一样,人类对火星也有大量的探测。
不过探测归探测,在火星上有火星车活动的国家目前只有老美。
至于老毛子,它跟火星犯冲,是拉低火星探测成功率的存在。
就跟班级里拉低平均分的差生似的。
而得益于老美使用火星车的经验,老中设计火星车的时候做了不少应对火星尘埃覆盖的设计。
负责人说道:“首先是来源于荷叶不被露珠浸润的原理,也就是在太阳能电池表面增加超疏基电池盖片。”
“这是一种纳米级微观结构,可以减小火星尘颗粒与太阳能电池之间的接触面积,进而使得颗粒更容易被火星风吹走,除尘效率可达80%以上。”
“在超疏基电池盖片基础上,火星车身两侧的太阳翼设计成了类似蝴蝶翅膀的四片结构。”
“它们可实现一维转动至垂直姿态,也就是像蝴蝶翅膀一样竖起来,进而直接倒掉覆盖在太阳翼表面的火星尘……”
这个也是借鉴以前火星车的经验,之前的火星车太阳翼展开之后就不能再活动了,但是它们可以过倾斜整个车身来倾倒太阳能电池板上的灰尘,并以更大的投影面积面向太阳。
当倾斜角度大于粉尘的“休止角”时,就能达到让灰尘滑落的除尘目的。
比如欧洲航天局迟迟未能发射的罗莎琳德火星漫游车,它就能通过寻找合适的坡度地形将车身倾斜超过30度,从而让尘埃掉落。
但也不是每台火星车都有这样的地形条件。
比如之前的NASA勇气号火星漫游车太阳能板就被大量尘埃覆盖住了,冬天快到了,NASA想让勇气号倾斜从而最大程度地暴露在阳光下。
但由于它的车轮已经卡死在向南倾斜5度的岩石上,而太阳在天空的北方地平线附近,所以最终让勇气号失去电力终止了任务。
现在老中设计的太阳翼活动功能就是主动产生倾斜角,让灰尘滑落。
这又是“荷叶”又是“蝴蝶”的,可以说颇具浪漫主义气息,但路云却微微摇头。
因为他上一世可是知道祝融号是怎么失去活动能力的,光靠这些技术还是无法解决灰尘覆盖的全部问题。
因为火星薄弱的大气无法阻挡太阳的强紫外线照射,加上大风导致干燥的尘埃间以及尘埃与地表间不断相互碰撞,导致火星大气中飘浮的沙尘会带有静电。
它们一旦落在太阳能板上就会吸附在上面,有时即使通过倾斜也无法完全去除吸附其上的颗粒。
祝融号火星车差不多就是因为这个陷入沉睡的。
虽然它的设计寿命是三个月,实际工作了差不多一年左右,算是超额完成了任务。
但仅仅一年就无法工作了,还是相当可惜。
之前老美的机遇号和勇气号火星车,它们也是用的太阳翼,并且设计寿命也是三个月,但它们一个工作了好几年,另一个工作了十几年!
不过它们能工作这么长时间也不是因为技术先进,只是因为运气确实逆天。
因为火星车的除尘工作除了自己干之外,还有“大自然的清洁工”。
火星的沙尘暴不仅可以让灰尘覆盖太阳翼,运气好的话也能吹走太阳翼上的灰尘。
尤其是遇到小旋风的时候,除尘效果极佳。
根据老美自己的统计,勇气号遇到过一次,而机遇号遇到过四次。
而且除了“大清洗”之外,机遇号还经常就过了一晚,电量突然增加5%的情况。
科学家开玩笑说大概是火星人半夜出来给洗车了。
不过更精确一点的解释是机遇号一直在探测陨石坑,坑里的气流和攀爬坑壁时车体的大角度姿态起了作用。
所以机遇号就成了人类史上在其它星球行驶时间最长的探测车,从零四年一直工作到去年因为尘埃彻底覆盖结束任务,一共行驶了45公里,服役了14年。
而未来的祝融号就没有这么好的运气了,它一直在探测大平原,并且又是在光照条件不好的“冬季”碰上了灰尘聚集量过高的情况,所以就一睡不醒了。
如果它是在“夏季”出现的灰尘聚集量过高的情况,那“夏季”的强光照水平依然可以保证它的活动,甚至可以想办法去除一部分灰尘,让它在“冬季”也可以活动。
可惜现实是没有如果的。
不过……有重生!
路云接到迷你火星车制造需求的时候是一八年年中,就是因为一七年底的“金蟾号”迷你月球车太牛批了。
很多人觉得它工作1个月昼,也就是地球上14天就不错了,结果它工作了6个月昼!
于是火星车项目就找上了他。
与其搞个落地之后不能动的分离相机,不如让路云想想办法搞一台能长时间工作的迷你火星车。
别管多长时间了,就是只能工作一天,那对于只能工作一会的分离相机来说也是“长时间”。
更何况迷你火星车还能移动,这是最大的优势。
当初路云设计“金蟾号”迷你月球车的时候才航空航天工程lv4,上边问他做迷你火星车的时候他的航空航天工程已经lv5了,那自然是小意思。
于是去掉那个相机的重量,再在其他边边角角省一点,甚至去掉冬奥会吉祥物冰墩墩和雪容融展示牌。
是的,天问一号的着陆器上带了这个。
(工程师正在给天问一号着陆器安装展示牌)
去掉这么多东西之后,路云最后得到了10千克的重量。
这个重量差不多,当初老美的一个辆火星车“旅居者”就是这个重量。
(旅居者号巡视器)
它有几十厘米大,差不多是一个大号的玩具车那么大。
不过这个不重要,更重要的是路云给祝融号火星车提出了进一步除尘的建议。
NASA在上个世纪七十年代研发了一套电盾系统,利用静电力和介电泳力清除太阳能电池板上的灰尘。
具体的来说就是将透明的电敏感材料放置在太阳能板上,借助传感器,当面板上灰尘浓度达到临界水平时为材料通电让灰尘带电并飘浮,从而将其从面板上移开。
只是由于“静电击穿”现象的问题存在,该技术无法在火星或月球上使用。
后来NASA研制了一种办法可以防止静电击穿,在地球的模拟火星环境中效果不错,面板仅需少量电荷就可以在两分钟内清除约90%的沉积在面板上的灰尘。
只不过还是没有用到火星探测任务上。
因为NASA已经不用太阳翼火星车了,改用同位素电池了,也就是俗称的“核电池”。
正好,路云觉得用在祝融号上很合适。
而且这技术不仅仅在火星上有用,在月球上也有用,因为月尘也带电荷。
之前老美的阿波罗登月任务就出过问题,宇航员穿着月球宇航服带着月尘进入了登月舱,结果脱掉宇航服的时候就有月尘飘进了眼睛,或者通过呼吸道进入了肺部。
12名登月宇航员都吸入了一定量的月尘,有的甚至出现奇怪症状,人称“月球花粉热”。
要知道月尘可跟地球上的尘土不一样,它没有被风雨侵蚀过,都是最原始的破碎状态,棱角分明,就跟玻璃碎碴或玻璃纤维似的。
如果在火星上验证了这样的静电除尘技术,那么就可以用在以后的载人登月任务上。
(本章完)
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