國家航天局探月與航天工程中心6日表示，目前火星北半球已經(jīng)進(jìn)入冬季，預計7月中下旬，將進(jìn)入一年中最冷的時(shí)節。“祝融號”火星車(chē)也為此做好了準備。

　　火星的自轉周期與地球接近，一個(gè)太陽(yáng)日僅比地球長(cháng)約40分鐘，因此火星也和地球一樣存在晝夜交替和四季變化。但火星的公轉周期約是687天，所以火星每個(gè)季節的平均持續時(shí)間約是地球上的2倍。

　　目前，“祝融號”所在的北半球正在進(jìn)入冬季。根據測量，火星車(chē)當地正午最高溫度已降至零下20℃，夜間環(huán)境溫度低至零下100℃以下。由于存在沙塵天氣，影響火星車(chē)太陽(yáng)翼電池陣的發(fā)電能力。近期，工程團隊采取轉動(dòng)太陽(yáng)翼調整光照角度、減少每天工作項目和時(shí)長(cháng)，實(shí)現能源平衡。

　　中國首次火星探測任務(wù)工程總設計師 張榮橋：目前我們的火星車(chē)主要的電力的獲取、儲存、供給符合我們原來(lái)設計的預期。所以對于后續度過(guò)嚴酷的冬季，我們也做了相應的一些預案。

　　自主休眠模式助力“祝融號”度過(guò)極端天氣

　　未來(lái)兩個(gè)月，太陽(yáng)直射點(diǎn)還將繼續向火星南部移動(dòng)，大約在7月中下旬火星北半球將進(jìn)入一年中最冷的時(shí)節。為了安全度過(guò)火星寒冬、沙塵暴等極端天氣，“祝融號”火星車(chē)設計了自主休眠等工作模式，在能源降低到一定程度后會(huì )自動(dòng)進(jìn)入休眠模式，等到環(huán)境條件逐漸轉好后，再恢復正常工作模式。

　　火星秋冬季 表面光照強度會(huì )持續減弱

　　那么，為什么說(shuō)火星北半球進(jìn)入冬季，火星車(chē)會(huì )面臨更嚴峻的挑戰呢？據了解，火星北半球進(jìn)入深秋季節后，光照強度會(huì )持續減弱，此時(shí)，火星表面太陽(yáng)輻照強度僅約為地球表面的30%，月球表面的20%，而在寒冷的冬季，太陽(yáng)輻照強度還將繼續下降。此外，秋冬季是火星沙塵天氣多發(fā)季節。影像監測顯示，從今年1月下旬開(kāi)始，火星北緯60°以北區域開(kāi)始出現明顯的風(fēng)沙活動(dòng)現象，并在今年2月出現了局部沙塵暴。這些沙塵不僅影響太陽(yáng)翼對光能的轉化，還會(huì )對火星車(chē)自身收集熱量造成影響。

　　通過(guò)祝融號火星車(chē)去年5月19日和今年1月22日的兩幅自拍照，我們可以清晰地看到，火星車(chē)的表面有明顯的沙塵覆蓋。

　　航天科技集團五院 天問(wèn)一號巡視器總體副主任設計師 彭松：沙塵會(huì )影響太陽(yáng)翼的發(fā)電，它蒙了灰肯定發(fā)電效率就降低了，可能會(huì )導致它能源不足。

　　祝融號火星車(chē)主要通過(guò)太陽(yáng)翼將太陽(yáng)能轉化為電能，從而為火星車(chē)上的科學(xué)設備提供正常工作所需要的電力支持。因此，太陽(yáng)翼上的灰塵對于光能的轉化產(chǎn)生一定影響。不僅如此，這些沙塵還會(huì )對火星車(chē)的溫度造成一定影響。

　　航天科技集團五院 天問(wèn)一號巡視器總體副主任設計師 彭松：翅膀中間的車(chē)本體的頂板上面，有兩個(gè)圓形的透明薄膜學(xué)名叫集熱窗，陽(yáng)光通過(guò)膜照進(jìn)去之后能把熱量留在火星車(chē)的艙內，但是現在如果蒙一層灰的話(huà)，透進(jìn)去的陽(yáng)光就變少了，它收集的熱量就少了，最終影響的還是能源的情況。

　　“祝融號”四項設計應對沙塵低溫天氣

　　據工程團隊介紹，其實(shí)已為“祝融號”火星車(chē)制定了包括休眠模式在內的四項措施，能夠保證“祝融號”安全度過(guò)火星寒冬、沙塵暴等極端天氣。

　　航天科技集團五院 天問(wèn)一號巡視器總體副主任設計師 彭松：第一個(gè)措施是它太陽(yáng)翼的電池片是一種特殊的材料，叫超疏基材料，跟荷葉一樣，水珠落上去就可以滑落，灰落上去之后比較容易吹掉。

　　“祝融號”太陽(yáng)翼有對太陽(yáng)的定向跟蹤功能

　　太陽(yáng)翼還有對太陽(yáng)的定向跟蹤功能。盡管到了冬季，太陽(yáng)的高度相對低一些，但火星車(chē)的這對翅膀依舊會(huì )像向日葵一樣，隨著(zhù)太陽(yáng)的東升西落而變化位置，最大限度地獲取太陽(yáng)能。

　　火星車(chē)可改變工作模式保存體力 減少能耗

　　第三項措施就是在風(fēng)沙的天氣條件下，火星車(chē)可以通過(guò)改變工作模式來(lái)保存體力、減少能源的消耗。

　　航天科技集團五院 天問(wèn)一號巡視器總體副主任設計師 彭松：第四個(gè)措施就是休眠喚醒，如果前面三個(gè)措施都不足以解決能源問(wèn)題的話(huà)，可能這整車(chē)就要睡覺(jué)了，也就是說(shuō)自己給自己斷電了。等到沙塵天氣變好的話(huà)，它就會(huì )自主喚醒，就可以接著(zhù)工作。

　　“天問(wèn)一號”環(huán)繞器持續開(kāi)展環(huán)繞探測

　　國家航天局探月與航天工程中心還表示，“天問(wèn)一號”環(huán)繞器將持續開(kāi)展對火星的環(huán)繞探測，并公布了一組由“天問(wèn)一號”環(huán)繞器和“祝融號”火星車(chē)拍攝的影像。

　　在環(huán)繞火星期間，“天問(wèn)一號”環(huán)繞器攜帶的7臺載荷全部開(kāi)機，持續開(kāi)展火星全球遙感探測。其中，中分辨率相機在今年4月1日拍攝了火星水手谷局部地貌影像，分辨率約為65米/像素。隨后高分辨率相機在4月17日拍攝到了分辨率約0.8米/像素的火星特里奧萊環(huán)形坑影像，顯示了坑壁上“季節性斜坡紋”。

　　此外，“祝融號”火星車(chē)的導航地形相機在今年4月10日，也就是著(zhù)陸后第323火星日，拍攝到了火星表面撞擊坑附近分布的石塊影像。

　　持續探測 獲取大量珍貴科學(xué)數據

　　截至2022年5月5日，“天問(wèn)一號”環(huán)繞器在軌運行651天，距離地球2.4億千米，“祝融號”火星車(chē)在火星表面工作347個(gè)火星日，累計行駛1921米，“天問(wèn)一號”環(huán)繞器、“祝融號”火星車(chē)累計獲取約940GB原始科學(xué)數據。