? ? ? ?2月10日是天問一號(hào)入軌兩周年的日子，八院509所（上海衛(wèi)星）公眾號(hào)當(dāng)天更新了環(huán)繞器的狀態(tài)：“目前，環(huán)繞器狀態(tài)良好，持續(xù)開展對(duì)火星多維度探測(cè)任務(wù)?！?但依舊沒有任何祝融號(hào)火星車的狀態(tài)消息……

? ? ? ?2021年2月10日19點(diǎn)52分，天問一號(hào)的環(huán)繞器3000N軌控發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作約15分鐘，20點(diǎn)07分，探測(cè)器成功進(jìn)入近火點(diǎn)高度約400千米、遠(yuǎn)火點(diǎn)約18萬(wàn)千米、周期約10個(gè)地球日，傾角約10°的大橢圓環(huán)火軌道，成為中國(guó)第一顆人造火星衛(wèi)星。

祝融號(hào)火星車：從去年5月份開始就一直失聯(lián)

? ? ? ?到目前為止，祝融火星車的最新消息還停留在2022年5月20日，當(dāng)天澎湃新聞報(bào)道稱祝融號(hào)火星車遭遇強(qiáng)烈沙塵天氣，已進(jìn)入休眠模式：

? ? ? ?天問一號(hào)任務(wù)團(tuán)隊(duì)通過環(huán)繞器獲取的中分辨率圖像，發(fā)現(xiàn)祝融號(hào)火星車巡視區(qū)經(jīng)歷了一次明顯的沙塵暴過程，融號(hào)火星車巡視區(qū)進(jìn)入冬季，天氣白天最高氣溫降至零下20攝氏度以下，夜間最低氣溫降至零下100攝氏度，到7月中旬火星冬至前后，氣溫還會(huì)進(jìn)一步下降。

? ? ? ?為安全度過冬季，祝融火星車將進(jìn)入低耗能的休眠模式，預(yù)計(jì)要等到12月初的火星春天來臨、氣溫回升之際，祝融火星車將會(huì)蘇醒重新執(zhí)行任務(wù)，作為祝融火星車粉絲種花家，需要等待長(zhǎng)達(dá)6~7個(gè)月的火星漫長(zhǎng)冬季才能得到更新消息，簡(jiǎn)直就是一種煎熬！

? ? ? ?但是最擔(dān)心的事情還是發(fā)生了，原本應(yīng)該在12月初火星春天到來的時(shí)節(jié)醒過來繼續(xù)工作，但從12月到現(xiàn)在已經(jīng)2月中旬，官方?jīng)]有任何消息發(fā)布，這表示祝融號(hào)遭遇了很大的問題。

• 祝融號(hào)為何要休眠：火星冬季究竟有多冷

? ? ? ?“祝融號(hào)”火星車是我國(guó)的第一輛火星車，2021年2月10日搭載天問一號(hào)抵達(dá)火星，5月14日成功登陸火星北半球的烏托邦平原，坐標(biāo)位置25.102°N 109.914°E，到目前位置已經(jīng)整整工作一年半，其任務(wù)是研究當(dāng)?shù)氐牡匦魏偷刭|(zhì)、檢查土壤和任何冰含量、元素、礦物和巖石與大氣采樣等任務(wù)。

祝融火星車著陸位置的冬季條件有些“艱苦”

? ? ? ?這個(gè)“艱苦”條件源自于火星條件的特殊！在太陽(yáng)系內(nèi)火星和地球是比較相似的，自轉(zhuǎn)一周差不多24小時(shí)，火星自轉(zhuǎn)軸傾角有25.19°，一年也存在四季之分，如果我們移民火星基本不需要倒時(shí)差，因?yàn)樽飨r(shí)間基本差不多。

? ? ? ?但火星也是一顆極不友好的行星，大氣壓只有地球的1%，且大氣中二氧化碳含量超過95%，夏季白天赤道地區(qū)溫度可達(dá)35℃左右，但在夜間由于沒有大氣溫室效應(yīng)，溫度可低至-73 ℃。

? ? ? ?由于火星的軌道偏心率比較大，達(dá)到了0.093 412 33，地球只有0.0167086，直接一點(diǎn)說就是火星的軌道更扁，近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)之間差距將近4300萬(wàn)千米，遠(yuǎn)日點(diǎn)的光照強(qiáng)度只有近日點(diǎn)的68.7%，相比之下地球的遠(yuǎn)日點(diǎn)和近日點(diǎn)距離相差不超過500萬(wàn)千米，光照強(qiáng)度差異不超過7%。

? ? ? ? 所以火星的冬天會(huì)很冷，但不湊巧的是祝融火星車所在的火星北半球冬季還剛好在火星遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)，由于火星的自轉(zhuǎn)傾斜為25.19°，祝融號(hào)位置所在是25.102°N 109.914°E，也就是剛好在火星的北回歸線附近，這讓祝融火星車所在所在的位置比火星夏至?xí)r光照強(qiáng)度的44%（斜射）。

? ? ? ? 這讓祝融火星車所在的位置冬季會(huì)極度寒冷，烏托邦平原地區(qū)在冬季白天的溫度也只有?17.2 °C到?107 °C之間，到了晚上，溫度更是低至-133℃，簡(jiǎn)直就是“冷到無(wú)法出門”。而且更要命的是火星這個(gè)冬季更是長(zhǎng)達(dá)半年！

• 祝融火星車為何要休眠：冬季時(shí)間太長(zhǎng)了

? ? ? ?火星的冬季不僅冷，而且時(shí)間還很長(zhǎng)，因?yàn)榛鹦堑陌腴L(zhǎng)軸達(dá)到了2.28億千米，軌道周期長(zhǎng)達(dá)686.98地球日，相當(dāng)于地球1.88年，按比例來算火星的每個(gè)季節(jié)也會(huì)從地球上的3個(gè)月拉長(zhǎng)為接近6個(gè)月，所以火星冬季長(zhǎng)達(dá)半年還是真的，只是這個(gè)半年是按地球時(shí)間來理解的。

? ? ? ?火星車總重240千克，高1.85米，由四個(gè)太陽(yáng)能電池板供電，火星的白天就是祝融號(hào)的工作時(shí)間，太陽(yáng)能電池供電與給蓄電池充電，同時(shí)太陽(yáng)的熱量也給10罐正十一烷蓄熱，白天吸收熱量并融化，晚上固化并釋放熱量保證祝融火星車度過寒冷的火星之夜。

? ? ? ? 但這冬天也太長(zhǎng)了，即使是白天也無(wú)法獲取足夠的太陽(yáng)能供電，更無(wú)法吸收足夠的熱量蓄熱，晚上怎么辦？只有凍死一條路？只能將設(shè)備處于最低耗能的休眠狀態(tài)，等到火星天氣暖和起來后再“蘇醒”工作。

祝融號(hào)火星車：到底有哪幾種可能的意外情況

? ? ? ?原本應(yīng)該在去年12月醒來祝融火星車一直沒有好消息傳來，到目前已經(jīng)是2月中旬，整整超時(shí)了2個(gè)月，在這段時(shí)間內(nèi)各種說法都有，筆者了解到了以下幾種說法：

• 1、沙塵暴掩埋了太陽(yáng)能電池；

• 2、祝融火星車可能陷在哪個(gè)坑里，太陽(yáng)能電池角度不好；

• 3、天問一號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器有問題，無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā)祝融的信號(hào)；

• 4、祝融號(hào)可能真的已經(jīng)被“凍死”了。

? ? ? ? 第一個(gè)說法還是挺靠譜的，因?yàn)樵谛菝咭郧熬驮庥隽艘粓?chǎng)沙塵暴，這些極其細(xì)微的顆粒覆蓋在太陽(yáng)能電池上會(huì)讓發(fā)電效率急劇下降，比如NASA的“洞察號(hào)”就是因?yàn)樘?yáng)能電池被火星“沙土”覆蓋徹底失聯(lián)。

? ? ? ? 如果祝融號(hào)太陽(yáng)能電池被沙塵覆蓋，那么也將兇多吉少，不過我國(guó)的祝融號(hào)有特殊設(shè)計(jì)，四塊太陽(yáng)能電池中有2兩塊是可以“抖落”沙塵，這能保證祝融號(hào)的基本供電，因此這個(gè)因?yàn)樯硥m問題導(dǎo)致失聯(lián)的可能性不大。

陷入沙坑太陽(yáng)能角度不好？

? ? ? ?這可能性也是存在的，2009年5月1日，NASA的“勇氣號(hào)”火星車就陷入了一個(gè)軟沙坑中無(wú)法脫困，并且隨著季節(jié)改變，太陽(yáng)角度不再能照到電池，最終于2010年3月22日（第2208火星日）通信中止，NASA在2011年5月24日宣布“勇氣號(hào)”任務(wù)結(jié)束。

? ? ? ?不過祝融號(hào)也使用比此前任何一種火星車都要強(qiáng)大的脫困技術(shù)，這種直接抬起脫困輪的操作幾乎可以應(yīng)對(duì)任何意外被困的情況，除非火星上的某次塌方把它給掩埋了。所以這種可能性也不大。

天問一號(hào)的轉(zhuǎn)發(fā)器問題？

? ? ? ? 此前有網(wǎng)友表示可能是天問一號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器的問題，因?yàn)樽Ｈ谔?hào)無(wú)法直接與地球通信，因此必須通過天問一號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)，但后來公布的信息表示不是天問一號(hào)的問題，讓很多網(wǎng)友出主意讓歐空局的火星探測(cè)器幫忙轉(zhuǎn)發(fā)的提議也落空了（此前祝融號(hào)曾經(jīng)幫助過歐空局的火星快車號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至地球完成地火通信）。

祝融號(hào)可能真的已經(jīng)被“凍死”了?

? ? ? ?這個(gè)可能性也不能排除，比如祝融號(hào)在休眠前遭遇沙塵暴沒有儲(chǔ)備足夠的電量，無(wú)法支撐長(zhǎng)達(dá)半年多的時(shí)間休眠的耗電，造成電池不可逆損壞，這可能性也是存在的。或者在嚴(yán)酷的火星冬季低溫中，祝融號(hào)某個(gè)關(guān)鍵設(shè)備被凍壞，這種可能性也不小。

? ? ? ? 1月20日，《Nature》發(fā)布了一篇關(guān)于中國(guó)火星車的新聞稿，分析祝融號(hào)火星車可能發(fā)生的問題，作者引用天體生物學(xué)家戴維·弗蘭納里 (David Flannery) 說：

? ? ? ? “漫游者無(wú)法從休眠中蘇醒也就不足為奇了，因?yàn)樗翘?yáng)能驅(qū)動(dòng)的，而且火星上的太陽(yáng)能著陸器和漫游者耗盡電力的歷史由來已久?！?/p>

? ? ? ? 他是NASA毅力號(hào)火星測(cè)器的團(tuán)隊(duì)成員之一，NASA剛剛在2022年12月份宣布“洞察號(hào)”因?yàn)樘?yáng)能電池被沙塵覆蓋任務(wù)結(jié)束的新聞，所以他已經(jīng)有所準(zhǔn)備。

? ? ? ? 不過新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的行星科學(xué)家Baptiste Chide有不一樣的看法：“我想樂觀地認(rèn)為漫游者會(huì)蘇醒?！彼彩且懔μ?hào)團(tuán)隊(duì)的成員。

? ? ? ? 中華家也非常希望“祝融號(hào)”能繼續(xù)醒來工作，因?yàn)樽Ｈ谔?hào)不只是中國(guó)的第一個(gè)火星探測(cè)器，也是火星探測(cè)器技術(shù)在火星驗(yàn)證的過程，如果第一個(gè)失敗，那么第二個(gè)將會(huì)更新設(shè)計(jì)，加入過多的新元素會(huì)造成更大的不確定性，這一定會(huì)對(duì)第二個(gè)探測(cè)器造成影響。

? ? ? ? 當(dāng)然無(wú)論什么結(jié)果，都將給我們以寶貴經(jīng)驗(yàn)！也許幾天后祝融號(hào)就將醒來繼續(xù)發(fā)回火星探測(cè)的科學(xué)數(shù)據(jù)。

延伸閱讀：火星的季節(jié)是怎么排的

? ? ? ?火星的季節(jié)很容易區(qū)分，因?yàn)檫@是一個(gè)天文相關(guān)的課題，但將季節(jié)與日期聯(lián)系起來就成了歷法問題，地球目前用的“公元紀(jì)年”就是格里高利歷，火星上用的是大流士火星歷，大流士火星歷的元年是火星二號(hào)探測(cè)器著陸的那年。

? ? ? ?從著陸那天反推出火星的第一天，在火星歷中，每個(gè)火星回歸年定為一火星年，每年起始點(diǎn)為春分，是太陽(yáng)直射火星赤道的時(shí)間，所以在火星二號(hào)探測(cè)器著陸的反推出1970年4月28日就是火星的元年元月一日，按火星一年668.599個(gè)火星日計(jì)算，目前就是大流士火星歷29年2月18日：火星歷將每年分為二十四個(gè)火星月，按照每六個(gè)火星月一組分為四組，每組的前五個(gè)月有二十八個(gè)火星日，第六個(gè)月只有二十七個(gè)火星日，每年最后一個(gè)月在閏年會(huì)多包含閏日，即在閏年會(huì)有二十八天。一個(gè)典型的火星年應(yīng)該是這樣的。

? ? ? ?所以目前使勁是火星歷中的請(qǐng)明月，天氣相對(duì)已經(jīng)“暖和”了，希望祝融號(hào)能早日“起床”工作。