2022年7月,毅力火星车在攀爬杰泽罗陨石坑的西部三角洲区域时,无意在脚下沙地上发现了一团类似“枯草”的物体,火星表面连植物和动物都没有,怎么会有一团“枯草”呢?这不太可能,那么它究竟是什么?

美国毅力号火星探测车,祝融号登陆火星

美国宇航局(NASA)毅力号团队对“枯草”进行了研究分析,2022年8月,美国宇航局(NASA)毅力号团队公开了研究结果:这团“枯草”其实是人造物,一片从毅力号火星车身体上掉下来的破碎涤纶网。

近期,美国好奇号火星车也没有闲着,继续攀爬在火星盖尔撞击坑内的山脉上,缓慢向撞击坑中心区域的最高峰驶去,几乎每一天,好奇号都会拍摄数十张景观照,有时也会停下前进的步伐,对沙土成分进行分析。

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那么,我国的火星车祝融号又在做什么呢?这是万千国人最记挂的事情,每当我爆料美国毅力号的新发现时,就有网友在评论中问一次:好几个月都没有中国祝融号火星车的消息,祝融号到底怎么样了?

此时此刻,我国祝融号火星车却在火星上“睡觉”,听到我这么一说,估计很多国人的心里哇凉哇凉的,什么?美国的火星车都在行驶,都在探索,忙得不亦乐乎,为何我国祝融号却在“睡觉”?你是不是在骗我?

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我真的没有在骗大家,今年5月,多家权威媒体报道了祝融号火星车进入冬季休眠的事实,称祝融号火星车经历一场沙尘暴,再加火星北半球寒冬已经到来,祝融号出现电力不足的情况,被迫休眠,休眠就等于在“睡觉”。

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火星号称是地球的姐妹行星,与地球环境最为接近,火星上也存在春、夏、秋、冬四季的更替,只不过一个火星年为687个地球日,因此每一个季节约为172天,火星冬季也约为172天,约是地球冬季长度的2倍。

火星自转轴倾角为25.19度,这意味着到了火星北半球的冬季,北半球高纬度地区光照变得十分微弱,我们祝融号火星车就位于火星北半球的乌托邦平原上,大概坐标位置为东经109.925°、北纬25.066°。

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祝融号是依靠太阳能电池板来给电动机供电,从而产生动力,光照减弱代表着太阳能电池板的制电能力减弱。另外,多个科学仪器需要电,操作系统需要电,用于精密仪器保温的发热片需要电,通讯设备需要电。

祝融号火星车出现电力不足,是一件再正常不过的事情了,等到火星北半球冬季结束,迎来温暖的春季,祝融号火星车就会结束睡觉状态,继续行驶、继续探索,预计在今年的12月或明年的1月才会“睡醒”。

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值得一提的是,此时此刻,美国也有两个人造物在火星上“睡大觉”,一个是位于火星极乐极乐平原上的洞察号探测器,洞察号坐标为东经135.6234°、北纬4.5024°,即便如此接近火星赤道,也进入休眠状态。

另一个是一直与毅力号火星车相伴的机智号火星直升机,也因电力不足进入休眠状态,最近几个月一直都没有起飞,毅力号火星车坐标:东经77.58°、北纬18.38°,看来,火星北半球冬季,影响的不只是祝融号火星车。

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还有最后一个问题,为何美国毅力号和好奇号火星车还在探索,难道不怕火星冬季吗?因为美国宇航局(NASA)过去派往火星的多部火星车相继“沉默”,美国勇气号火星车于2011年3月失去联系,美国机遇号火星车于2018年6月失去联系。

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勇气号和机遇号都是用太阳能电池板供电,为了增加火星车的寿命,后来美国宇航局(NASA)采用先进的核电池给火星车供电,毅力号和好奇号火星车里面装的就是核电池,不再依赖太阳能电池板了。

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毅力号的核电池位于车后方,包在高高凸起的尾部里面,其实,它的原名叫“同位素热电发电机 (MMRTG)”,能产生稳定的110W电力,核电池里面装的是放射性元素钚-238球颗。

钚-238半衰期为87.7年,即便是到了87.7年之后,钚-238放射能量仍为最初的一半,核电池早在上个世纪就被应用在旅行者1号飞船上,如今它已经飞了44年,但还是有电可用,这简直就是地球人类的“黑科技”。

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这就是美国毅力号和好奇号火星车在探索,我国祝融号在“睡觉”的原因,其实我国也掌握了这种“黑科技”,只不过祝融号是我国首辆火星车,首次尝试探索火星,没有必要搞得这么先进,以后的火星车怕是要用上核电池。有趣有料的科学内容请关注唯一的微信公众号:有趣探索

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美国火星车运行14年,为何祝融号只有90天?

去年7月下旬,我国发射了首个火星探测器——天问一号。经过将近7个月的飞行,天问一号进入火星轨道。又过了3个月的时间,天问一号的着陆平台和祝融号火星车组合体克服“恐怖9分钟”,成功在火星上着陆。

预计在本月22日,祝融号火星车将会下地,正式到火星上“溜达”。虽然祝融号历经千辛万苦才到达火星,但其设计寿命仅为90个火星日(1个火星日约为24.6小时),差不多是92.5个地球日。

相比之下,美国宇航局(NASA)的多架火星车都能在火星上工作很多年,甚至长达十年以上。NASA的勇气号和机遇号在2004年登陆火星,它们的设计寿命都像祝融号那样,只有90个火星日,但勇气号运行了长达2208个火星日,即6.2年(地球年);而机遇号更是运行了创纪录的5110个火星日,长达14.3年。

目前,NASA还有好奇号和毅力号两部火星车在火星上运行。好奇号于2012年8月登陆火星,其设计寿命为1个火星年,即1.88个地球年,目前已经运行了将近9年。毅力号则是先于祝融号3个月登陆火星,其设计寿命也是1个火星年。

我国的祝融号好不容易才去了一趟火星,为什么不让它像NASA的火星车那样,运行几年的时间呢?

天问一号任务的总设计师张荣桥表示,祝融号这样的设计其实是最为合理的安排。我国首次火星探测任务迈的步伐非常大,很多方面需要精打细算,充分考虑各方面因素的影响。

天问一号一次任务就要实现绕、落、巡三大任务,这个难度非常大。要知道,NASA早在1971年就成功把水手9号送入火星轨道,到了1976年海盗1号着陆器登陆火星,直到1997年才把首辆火星车旅居者号送到火星上。而旅居者号的设计寿命仅为一周(实际运行85天),相比之下,祝融号已经有了很大的飞跃。

由于火星离地球很远,祝融号没有能力把探测到的大量数据直接传送回地球,这需要携带着增益天线的轨道器进行中继通信。由于目前我国只有一个环绕器绕着火星飞行,它在未来两年内还要承担对火星全球进行详细探测的艰巨任务,所以它能为祝融号进行中继通信的时间很有限。

因此,祝融号只能在未来3个月内,开启全部科学设备,对火星表面进行全方位探测,抓紧时间把数据通过轨道器传回地球,以完成预定的探测任务。相比之下,NASA目前有多个探测器绕着火星运行,它们可以随时为火星车提供中继通信。

但从过往的经验来看,设计寿命不能直接等价于实际能够运行的时间。此前我国登陆月球正面的玉兔号月球车和登陆月球背面的玉兔二号月球车已经证明,我国航天产品的质量非常可靠,它们的实际运行时间都大幅超过了设计寿命。玉兔号和玉兔二号的设计寿命与祝融号相近,都只有3个月,但玉兔号运行了两年八个月,玉兔二号已经运行了865天,目前还在正常工作。

因此,我们应该对祝融号火星车的可靠性要有信心。只要不出什么大的意外,祝融号也会像玉兔号和玉兔二号,或者NASA的勇气号和机遇号那样,长时间在火星上运行。

祝融号在火星上的能量来源是太阳能,它携带着几块太阳能电池板用于发电。而NASA的好奇号和毅力号都携带了放射性同位素热电机,用核能作为能量来源。那么,这是不是祝融号不能长时间运行的原因呢?


其实不然。NASA的机遇号和勇气号也都是采用太阳能,它们都能在火星上运行多年。利用太阳能最怕火星上的大规模沙尘暴,一旦沙尘遮天蔽日,并且沙子覆盖太阳能电池板,将会导致火星车失去电能而报废。但火星上时不时还会刮起大风,这又会吹走电池板上的沙尘,所以机遇号和勇气号可以长时间运行。相信我们的祝融号也能克服重重困难,超额完成任务。

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4亿公里外,中美火星探测器集体失联,到底发生了什么?

一直以来,随着时代发展和航天技术的不断提升,人类始终没有停下对太空的探索脚步,世界各国陆续向太空发射了很多飞行器。现如今,航天事业也成为了衡量世界各国综合国力的重要因素之一,而我国在众多科研工作者的辛勤工作下,向太空接连发射了很多飞行器。

探测器集体失联

美航天控制中心传出一个惊人的消息,美国航空航天局的毅力号、中国的天问一号以及祝融号火星车都已经失联。天问一号及其搭载的祝融号火星车,是中国航天史上的里程碑,如今却突然失联,到底发生了什么?据美国媒体报道,美国航天局的显示屏上,也是一片噪声,测控无法进行,这说明地球和火星之间的通信遭到了巨大的干扰,而且是全频段阻塞式干扰。

中国的火星探测器,也是因为这个干扰,而全部失去联系的。全频阻塞式干扰好像只在刘慈欣的科幻小说里看到过。我们知道无线电通讯需要电磁波,如果进行通信交流,就必须在一个频道上,然后通过载波发送,接收后解调即可还原通信内容。为了保证通信正常进行,会有几个备用频段,防止全频阻塞后,彻底失去联系。

地球与火星之间的失联

作为质量占比高达99.86%的太阳系老大,一直以来太阳都是我们星系内最大的射电源,如果不是因为地磁场偏转了绝大部分带电粒子的话,今天的人类文明都没法用电磁波进行通信。

公转周期的差异,决定了每隔一段时间地球和火星就会分别处于太阳的两侧,天文学上把这种现象称为“日凌现象”。日凌期间,不论是从地球发往火星的电磁波,还是从火星传回地球的电磁波,都会在半路上撞上太阳,然后被太阳发射的全频段电磁波淹没,进而就导致了地球与火星之间的失联。

回到火星探测器集体失联上来,天文学家其实早就预料到了这次事件,因为虽然火星和地球一样都属于行星,但它们与太阳之间的距离是不同的,这就导致火星与地球的公转周期不同,火星是687天,而地球是365天。