科學探索:天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個月?核電池是未來方向?
發布時間:2021-03-03
瀏覽次數:1753
科學探索:天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個月?核電池是未來方向?

今年火星將會(hui) 迎來三位重要的客人,分別是:中國的天問一號,美國的毅力號,阿聯酋的希望好,其中2021年2月18日,美國的毅力號火星探測器,已經登陸火星,探索火星生命的跡象。

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個月?核電池是未來方向?

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個(ge) 月?核電池是未來方向?

我國天問一號火星探測器目前已經到達火星預定軌道,現在已經在圍繞火星繼續旋轉,等待合適的時機降落火星表麵。為(wei) 什麽(me) 美國的毅力號的發射最晚,卻是最早抵達火星的?

中美火星探測器的差異

中美探測器存在這樣的差異,其中最主要的原因是,我們(men) 沒有火星表麵的數據,不能像美國那樣,指哪兒(er) 落哪兒(er) 那麽(me) 輕鬆。我國在指定首次登陸火星和美國的完全不一樣,但是這樣的方式曾經在月球探索時使用過。

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個月?核電池是未來方向?

 

中國標準化的深空探索計劃:繞、落、巡,三步一起進行,和當初的登月不一樣,登月用過三次月球探測器,而這次天問一號,僅(jin) 僅(jin) 隻用一個(ge) 探測器完成這三項工作,很大程度上降低成本。在繞飛的過程中,拍攝大量的照片對著陸區進行勘測。

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個月?核電池是未來方向?

 

天問一號在多次勘測著陸區域,選擇最佳的著陸地點,降落到指定區域,著陸的難度係數更加大,我國將會(hui) 繼續采用打水漂的方式降落火星,這是我國獨有的一項專(zhuan) 利技術,去年使用在嫦娥五號返回地球。

天問一號計劃采用的“降落傘(san) +反推發動機”方式,而美國毅力號在降落過程中采用的“空中吊車”方式,兩(liang) 項技術都有著非常明顯的優(you) 缺點,天問一號的著陸方式對地麵的要求很高,沿用嫦娥落月所用的懸停避障技術。

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個月?核電池是未來方向?

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個(ge) 月?核電池是未來方向?

天問一號登陸火星後即可開始巡查的工作,這次我國的火星車備受關(guan) 注,他的壽命是多久?能否像嫦娥四號那樣,自我休眠自我喚醒?

天問一號火星車,壽命隻有三個月?

我國的天問一號火星車和美國的機遇號相比,最大的特點就是沒有安裝核電池,設計壽命僅(jin) 僅(jin) 隻有三個(ge) 月,難道中國費心費力發射的火星探測器三個(ge) 月後就罷工了嗎?

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個月?核電池是未來方向?

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個(ge) 月?核電池是未來方向?

答案是不可能的。這要和我國的天問一號的設計說起,天問一號重約240公斤,發電裝置為(wei) 太陽能光伏發電,在這方麵美國的好奇號和毅力號相比更加的多元化,不僅(jin) 僅(jin) 隻有太陽能光伏電板發電,而且還都安裝了核電池。

沒有核電池的天問一號,難道會(hui) 限製它的使用壽命嗎?

答案也是不可能的,美國在火星上的探測器機遇號,就是僅(jin) 僅(jin) 安裝了太陽能電板發電,並沒有采用核電的方式供電,照樣存活了15年,天問一號和它十分相似。核電池的存在與(yu) 否,和壽命是沒有直接關(guan) 係的。

天問一號是否能像機遇號那樣,擁有更長的壽命呢?

核電池作為(wei) 火星車的能源補充,兩(liang) 種供電模式讓火星車更加的穩定安全,在特殊情況下也是十分有必要的。核電池的工作原理是通過熱溫差的發電。即使在沒有任何光源的情況下仍然能工作。

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個月?核電池是未來方向?

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個(ge) 月?核電池是未來方向?

裝有核電池的火星車的工作,可以在黑夜無障礙的工作,比如火星的黑夜,美國裝有核電池的探測器毅力號仍然可以正常的工作。理想情況下,同等的時間,工作是沒有核電池的兩(liang) 倍。

核電池的重要元素-鈈238

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個月?核電池是未來方向?

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個(ge) 月?核電池是未來方向?

核電池的需要的重要的元素是“鈈238”,鈈238是一個(ge) 非常特殊的核電池重要元素,鈈238的核輻射非常的特別,用一張紙就可以完成隔絕。鈈238的衰變周期為(wei) 86.4年,如此優(you) 秀的核電池,僅(jin) 僅(jin) 出現在一些特殊的航天器中,主要是因為(wei) 鈈238十分的稀缺。

元素鈈238在全球的含量是十分稀少的,美國如此龐大的國家,也需要向其他國購買(mai) 才能得到,因為(wei) 鈈238太稀缺了,單價(jia) 也是十分昂貴的。因此,如果製造一個(ge) 核電池的造價(jia) 成本也是十分的昂貴的。

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個月?核電池是未來方向?

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個(ge) 月?核電池是未來方向?

核電池需要如此昂貴的造價(jia) 和稀缺的元素,這也可能是我國不願意選裝核電池的一個(ge) 原因吧!

天問一號能否擁有奇跡一生

機遇號設計壽命僅(jin) 3個(ge) 多月,卻般的工作15年,中國的天問一號是否也會(hui) 擁有這樣的奇跡一生呢?

在外形上,我國的天問一號和美國機遇號十分類似,機遇號在火星上都是采用太陽能電板光伏發電而工作,但是火星的太陽光照十分匱乏,僅(jin) 僅(jin) 是地球的40%,晝夜溫差大,夜間的溫度低達零下70攝氏度。在如此惡劣環境下,火星探測器的對能量的消耗將會(hui) 是更加的大。

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個月?核電池是未來方向?

天問一號火星車沒裝核電池,壽命隻有3個(ge) 月?核電池是未來方向?

我國的天問一號火星車的保溫采用了氣凝膠保溫和一種獨創相變保溫係統,正十一烷白天吸熱融化,夜間放熱保溫,解決(jue) 夜間火星車保溫問題。

未來我國火星車一定不會(hui) 放過核電池的,核電池可以完美地解決(jue) 許多太陽能電板不能滿足的需求,同時也能非常有效的幫助我國深空探索。



 

聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者