今年火星将会迎来三位重要的客人,分别是:中国的天问一号,美国的毅力号,阿联酋的希望好,其中2021年2月18日,美国的毅力号火星探测器,已经登陆火星,探索火星生命的迹象。

我国天问一号火星探测器目前已经到达火星预定轨道,现在已经在围绕火星继续旋转,等待合适的时机降落火星表面。为什么美国的毅力号的发射最晚,却是最早抵达火星的?

中美火星探测器的差异

中国标准化的深空探索计划:绕、落、巡,三步一起进行,和当初的登月不一样,登月用过三次月球探测器,而这次天问一号,仅仅只用一个探测器完成这三项工作,很大程度上降低成本。在绕飞的过程中,拍摄大量的照片对着陆区进行勘测。

天问一号在多次勘测着陆区域,选择最佳的着陆地点,降落到指定区域,着陆的难度系数更加大,我国将会继续采用打水漂的方式降落火星,这是我国独有的一项专利技术,去年使用在嫦娥五号返回地球。

天问一号计划采用的“降落伞+反推发动机”方式,而美国毅力号在降落过程中采用的“空中吊车”方式,两项技术都有着非常明显的优缺点,天问一号的着陆方式对地面的要求很高,沿用嫦娥落月所用的悬停避障技术。

天问一号登陆火星后即可开始巡查的工作,这次我国的火星车备受关注,他的寿命是多久?能否像嫦娥四号那样,自我休眠自我唤醒?

天问一号火星车,寿命只有三个月?

答案是不可能的。这要和我国的天问一号的设计说起,天问一号重约240公斤,发电装置为太阳能光伏发电,在这方面美国的好奇号和毅力号相比更加的多元化,不仅仅只有太阳能光伏电板发电,而且还都安装了核电池。

没有核电池的天问一号,难道会限制它的使用寿命吗?

答案也是不可能的,美国在火星上的探测器机遇号,就是仅仅安装了太阳能电板发电,并没有采用核电的方式供电,照样存活了15年,天问一号和它十分相似。核电池的存在与否,和寿命是没有直接关系的。

天问一号是否能像机遇号那样,拥有更长的寿命呢?

核电池作为火星车的能源补充,两种供电模式让火星车更加的稳定安全,在特殊情况下也是十分有必要的。核电池的工作原理是通过热温差的发电。即使在没有任何光源的情况下仍然能工作。

装有核电池的火星车的工作,可以在黑夜无障碍的工作,比如火星的黑夜,美国装有核电池的探测器毅力号仍然可以正常的工作。理想情况下,同等的时间,工作是没有核电池的两倍。

核电池的重要元素-钚238

核电池的需要的重要的元素是“钚238”,钚238是一个非常特殊的核电池重要元素,钚238的核辐射非常的特别,用一张纸就可以完成隔绝。钚238的衰变周期为86.4年,如此优秀的核电池,仅仅出现在一些特殊的航天器中,主要是因为钚238十分的稀缺。

元素钚238在全球的含量是十分稀少的,美国如此庞大的国家,也需要向其他国购买才能得到,因为钚238太稀缺了,单价也是十分昂贵的。因此,如果制造一个核电池的造价成本也是十分的昂贵的。

核电池需要如此昂贵的造价和稀缺的元素,这也可能是我国不愿意选装核电池的一个原因吧!

天问一号能否拥有奇迹一生

在外形上,我国的天问一号和美国机遇号十分类似,机遇号在火星上都是采用太阳能电板光伏发电而工作,但是火星的太阳光照十分匮乏,仅仅是地球的40%,昼夜温差大,夜间的温度低达零下70摄氏度。在如此恶劣环境下,火星探测器的对能量的消耗将会是更加的大。

我国的天问一号火星车的保温采用了气凝胶保温和一种独创相变保温系统,正十一烷白天吸热融化,夜间放热保温,解决夜间火星车保温问题。

未来我国火星车一定不会放过核电池的,核电池可以完美地解决许多太阳能电板不能满足的需求,同时也能非常有效的帮助我国深空探索。