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1枚核電池壽命可達(dá)50年,為何中國火星車選擇使用太陽能?

2021-06-08 13:41 作者:楠竹一  | 我要投稿


圖為祝融號火星車

前不久趁著火星轉(zhuǎn)移窗口到來的機(jī)會,中國與美國都發(fā)射了自己的新一代火星車,而如今中國的祝融號和美國的毅力號火星車都已經(jīng)成功著陸在火星表面開始工作,不過有網(wǎng)友對比兩國火星車之后發(fā)現(xiàn),美國的毅力號火星車采用了核動力設(shè)計,然而我國卻選擇了太陽能,這是為什么呢?要知道一枚核電池的壽命可以達(dá)到50多年,為何中國火星車卻要選擇太陽能呢?難道是因?yàn)橹袊疾蝗缛藛??對此有專家進(jìn)行了解答,其實(shí)中國并非沒有核電池技術(shù),只是祝融號火星車車體較小,攜帶的設(shè)備較少,太陽能電池已經(jīng)足夠供電,而且祝融號是中國的第一臺火星車,存在較大的失敗概率,而在它成功驗(yàn)證了中國的火星著陸技術(shù)之后,中國后續(xù)的新一代大型火星車就可以安心采用核動力設(shè)計了。

圖為天問一號火星探測器

天問1號的成功不僅意味著中國成了繼美俄之后,第3個擁有火星表面著陸技術(shù)的國家,而且也讓中國成功創(chuàng)下了一個世界紀(jì)錄,那就是在首次火星探測任務(wù)中就同時實(shí)現(xiàn)了繞落巡三個階段性目標(biāo),不過相比于此前著陸的美國毅力號火星車,中國的祝融號火星車配置上并不這么豪華,不僅體型要比毅力號小得多,而且采用了太陽能電池設(shè)計,需要在火星的黑夜到來時休眠,而且有被火星上的灰塵沾染太陽能板,導(dǎo)致發(fā)電效率降低的問題。

圖為毅力號火星車

相比于太陽能設(shè)計,美國毅力號火星車采用的核電池技術(shù)可以保證火星車白天黑夜都不會斷電,而且還能提供足夠的功率用于給黑夜降臨后火星車上的設(shè)備保溫,降低了火星車結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度,此外核電池可以保證火星車工作50年工作所需的正常供電,因此讓很多網(wǎng)友都非常羨慕,不過祝融號采取太陽能設(shè)計也是中國經(jīng)過深思熟慮之后決定的,而且它的太陽能電池也采用了大量特殊設(shè)計,技術(shù)難度一點(diǎn)不比毅力號的核電池低。

首先最重要的一點(diǎn)就是祝融號火星車的體型要比毅力號小的多,要知道毅力號是一輛重達(dá)一噸多的大型火星車,然而祝融號的體型只有200多公斤,相比之下毅力號需要更加充沛的電量維持車體的運(yùn)轉(zhuǎn),祝融號就不需要這么多電量,太陽能電池足夠滿足供電所需,而且核電池的成本非常之高,毅力號的造價高達(dá)70多億美元,其中10多億美元都花在了核電池上,祝融號也拿不出這么多錢為自己配備核電池。

圖為毅力號火星車

此外祝融號身上采用的太陽能電池技術(shù)一點(diǎn)都不比毅力號身上的核電池低,為了解決太陽能電池長期運(yùn)行時被火星灰塵遮擋效率降低的問題,中國為祝融號配備了兩大關(guān)鍵技術(shù),第一個就是靜電除塵技術(shù),這一技術(shù)會在太陽能電池表面施加一層電荷,被火星灰塵沾染之后就會因?yàn)橥韵喑獾脑肀慌懦獬鎏柲茈姵乇砻?,第二個技術(shù)就是祝融號的太陽能電池板連接處安裝有兩個電機(jī),它們可以驅(qū)動電池板旋轉(zhuǎn)成與地面呈90度角,依靠重力將積累的灰塵倒掉。

祝融號和毅力號兩輛火星車都是中美兩國太空探索技術(shù)的結(jié)晶,都使用了大量先進(jìn)技術(shù)打造,沒有必要分出孰優(yōu)孰劣,在天問1號項(xiàng)目成功之后,中國自然會開始研發(fā)新一代體型更大的大型火星車,那時中國也會為它配備核電池技術(shù)。

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