“祝融号”如何应对火星上的冬天？工程团队详解

国家航天局探月与航天工程中心消息：火星即将进入冬季，入冬后，正在火星开展巡视探测任务的火星车“祝融号”将面临更多挑战。中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥近日向记者透露，工程团队已经对“祝融号”如何“入冬”做了详细的预案。

和地球一样，火星上也有四季之分。不同的是，火星一年相当于地球的两年，每一个季节持续6个月左右。

中国首次火星探测任务工程总设计师张荣桥：目前火星车主要的电力获取、储存、供给符合我们原来设计的预期，所以对于后续度过严酷的冬季，我们也做了相应的一些预案策略。

进入冬季后，火星夜晚的温度会降到零下100摄氏度以下，并且沙尘天气的发生概率会明显增多。为此，设计团队在设计之初，就对祝融号火星车在抗低温、抗沙尘、电力保障等多方面，进行了有针对性的设计，确保它在火星执行巡视探测过程中的安全。

“祝融号”表面累积薄尘工作状态正常

此前，国家航天局探月与航天工程中心公布一组图像，通过环绕器拍摄的火星表面图像可以看到，目前多个地方出现了沙尘天气。目前“祝融号”具体的状态如何？将如何应对沙尘天气？

通过祝融号火星车去年5月19日和今年1月22日的两幅自拍照，我们可以清晰地看到，火星车的表面有明显的沙尘覆盖。

航天科技集团五院天问一号巡视器总体副主任设计师彭松：目前来说还基本上比较顺利。它(沙尘)会影响太阳翼的发电，因为它蒙的灰肯定发电效率就降低了，可能会导致它能源不足。

祝融号火星车主要通过太阳翼将太阳能转化为电能，从而为火星车上的科学设备提供正常工作所需要的电力支持。因此，太阳翼上的灰尘对于光能的转化产生一定影响。不仅如此，这些沙尘还会对火星车的温度造成一定影响。

航天科技集团五院天问一号巡视器总体副主任设计师彭松：(火星车)翅膀中间的车本体的顶板上面，有两个圆形的透明薄膜学名叫集热窗，就是阳光通过膜照进去之后能把热量留在火星车的舱内，但是现在如果蒙一层灰的话，可能透进去的阳光就变少了，然后它收集的热量就少了，最终影响的还是能源的情况。

据了解，为了让祝融号火星车获取足够的电能，科研人员就要把太阳翼设计得足够大，从而能够吸收更多的太阳能来转化成电能。据火星车回传的最新数据显示，目前火星车已经行驶超过1.9公里，科学探测工作状态正常，并未受到沙尘明显影响，后续科研人员会对火星车进行持续监测。

“祝融号”四项设计应对沙尘

针对冬季的沙尘天气发生次数较多，设计人员为祝融号制定了四项措施。

航天科技集团五院天问一号巡视器总体副主任设计师彭松：第一个措施它太阳翼的电池片是一种特殊的材料，叫超疏基材料，就跟荷叶一样，水珠落上去就可以滑落，灰落上去之后比较容易吹掉。

太阳翼还有对太阳的定向跟踪功能。尽管到了冬季，太阳的高度相对低一些，但火星车的这对翅膀依旧会像向日葵一样，随着太阳的东升西落而变化位置，最大限度地获取太阳能。

第三项措施就是在风沙的天气条件下，火星车可以通过改变工作模式来保存体力、减少能源的消耗。

航天科技集团五院天问一号巡视器总体副主任设计师彭松：第四个措施就是休眠唤醒，如果前面三个措施都不足以解决能源问题的话，可能这整车就要睡觉了，也就是说自己给自己断电了。沙尘天气变好的话，它就会自主唤醒，就可以接着工作。

“祝融号”巡视探测顺利开展国际合作

祝融号火星车自2021年5月踏上火星表面开展巡视探测以来，已经稳定工作超过300个火星日，并回传了大量的科学探测数据。其间成功完成了一次通信试验，为后续我国开展国际合作打下了基础。

在祝融号踏上火星表面后，与欧空局的火星快车轨道器进行了一次在轨中继通信试验，并取得成功。

航天科技集团五院天问一号巡视器总体副主任设计师彭松：相当于我们把信号发给欧空局的火星快车卫星，然后它把信号再转到欧洲的空间操作中心，然后再把信号转到我们的北京中心，做了一个链路的测试验证，证明了我们具备国际合作的能力。

目前，祝融号火星车已经在火星表面行驶超1.9公里，正在按既定的科学探测路线，向南行进。

航天科技集团五院天问一号巡视器总体副主任设计师彭松：南面有一些我们关注的目标，有一个大的沙丘，包括绕着沙丘我们做了一些探测，另外还有一些沙丘附近的石块也做了一些探测，总体上来说还是科学家的需求为主。

此外，正在进行火星全球遥感探测的天问一号环绕器，也在按照计划执行探测任务，并重点关注陨石坑、火山、峡谷、干涸河床等典型地貌和地质单元，获取高分辨率影像。