“祝融号”在火星上行驶好好的,为什么将要停电进入安全模式?

去年7月份 , 在海南文昌航天发射场 , 我国“天问一号”火星探测器顺利发射升空 , 历经200多天的飞行 , 于今年5月15日着陆器在火星乌托邦平原南部成功着陆 , 顺利释放出我国第一个火星车 , 我国也因此成为世界上第一个一次性完成对火星“绕、落、巡”既定目标的国家 。
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“祝融号”已行进1000多米
我国的“天问一号”探测器成功到达火星之后 , 绕火星运行的空间探测器和“祝融号”火星车形成了对火星的立体化监测 。 其中绕火星运行的空间探测器主要任务是对火星全球进行巡回监测 , 同时也会定期收集从“祝融号”发回的数据 , 最终将这些信息以电磁波的方式传回地球 。
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“祝融号”火星车总重量为240公斤 , 其主要任务是通过所搭载的多种仪器 , 对火星局部区域的地形地貌、火星岩、土壤以及大气组成等特征进行现场监测 。 所携带的仪器主要包括:
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导航和地形相机 , 用于监测火星表面地形地貌 , 并能够进行导航和拍照;
气象测量仪 , 用于监测火星表面的温度、湿度、气压、风速等气象指标;
多光谱相机 , 用于拍照和分析火星岩石和土壤光谱数据特征;
表面化合物检测器 , 能够用激光击穿岩石和土壤 , 将其一部分熔化为等离子体 , 然后进行红外成像 , 从而可分析岩石和土壤的成分;
磁场探测器 , 用来探测火星表面的磁场特征和磁场强度;
探地雷达 , 能够对火星表层以下100米左右的地层进行探测 , 以此来分析火星浅层地质构造、岩石结构、是否存在水冰等 。
为了确保以上设备能够正常稳定运行以及火星车的行进安全 , 在“祝融”号上还配备了必需的设备 , 比如4块太阳能电池板 , 可以为仪器和车体提供充沛的能量;再比如自主感应系统 , 可以自主感应行进路线上的地形和环境特点 , 从而做出灵活性的调整和应对行为 。
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自今年5月22日“祝融号”从着陆器中被释放以来 , 它一直在乌托邦平原的南部区域持续向南方挺进 , 截至目前 , “祝融号”已经在乌托邦平原上行进了1060多米 。 在行进过程中 , 拍摄了大量关于火星地表的照片 , 同时对沿途火星表面的岩石、土壤、沙丘以及其它地表特征进行监测分析 , 形成了诸多有价值的数据 。
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围绕火星运行的“天问一号”轨道飞行器 , 则在持续对火星全球进行系统监测的同时 , 每天经过一次“祝融号” , 然后接收从火星车上传回的数据 , 将其发回我国的地面任务控制中心 。 通过搭载在“天问一号”上的高分辨率相机 , 我们可以清晰地看到“祝融号”默默工作的行进轨迹 。
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“祝融号”为什么将要休眠?
火星虽然和地球相邻 , 其公转速度相差也差不了多少 , 但是当它们在达到最近距离以后 , 会随着时间的推移 , 逐渐将距离拉开 , 也就是地球把火星慢慢地拉开距离 , 最大距离将出现在分处太阳的两侧 , 这就是为什么地球与火星之间 , 最近5500万公里 , 而最远能达到4亿公里的原因 。
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对于火星探测器来说 , 它所探测到的信息 , 需要通过绕火星运行的轨道器向地球进行传输 , 所以当地球与火星距离最近时 , 这是理论上向地球发送无线电信号的最佳时机 , 只需要两分多钟就能传回来 , 效率极高 。 而如果二者处在最远距离时 , 传送信息的单程时间就会达到至少20多分钟 , 延迟效应比较明显 。
当然 , 造成我国“天问一号”和“祝融号”将要休眠的根本原因 , 并非是这个距离变化的因素 , 毕竟4亿公里的距离、20多分钟的时间延迟 , 并没有什么严重的后果 , 而决定结果的重要原因是太阳 , 在不到一个月的时间内 , 太阳刚好处在地球和火星之间 , 天文学上叫作“火日合相” , 这个时候就会发生严重的“日凌干扰” 。
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大家知道 , 从“天问一号”向地球传回的信息 , 是通过无线电形式传输的 , 而当太阳介于我们的地球和火星之间 , 那么从太阳发出的强烈带电粒子 , 会对“天问一号”探测器的通信系统以及无线电信号造成严重的干扰 。