“祝融號”火星車 效果圖 中國航天科技集團八院 供圖

“祝融號”火星車在火星北半球活動。近期，火星北半球進入秋季。根據以往的探測資料分析，秋季是火星沙塵天氣多發季節，之后，火星將進入漫長而寒冷的冬季。沙塵暴、塵埃堆積、低溫，“祝融號”火星車(簡稱：“祝融號”)怎樣在惡劣環境中“活”下來？這與它的花式“睡覺技能”有關。

沙塵暴來了 它“休眠”護體

火星氣候環境復雜，其中，火星沙塵暴會直接影響火星車的能源獲取，影響其生存。歷史上，蘇聯的“火星3號”、美國的“機遇號”，均因為太陽電池陣被沙塵覆蓋而“停工”。

通過觀察近日“祝融號”火星車從火星表面傳回的自拍照，對比其剛剛著陸時拍的照片，人們可以看出火星車表面已積累了一層薄薄的沙塵。

在遇到沙塵暴的日子里，“祝融號”究竟是怎樣“沙塵求生”的？原來，當巨大沙塵暴讓“祝融號”受到沙塵的遮蓋時，“祝融號”接收到的太陽光能量急劇下降，它就會進入“休眠”模式，待“沙過天晴”，它又“醒”過來。

研制人員通過對“祝融號”火星車的遙測信息判斷，沙塵覆蓋雖然讓其太陽翼的發電效率受到一定影響，但其能源仍然充足。

中國航天科技集團八院(簡稱：八院)811所火星車太陽電池設計師王文強介紹，研制人員在火星車的太陽電池玻璃蓋片表面做了特殊涂層，讓太陽電池陣的表面不易沾染灰塵，即便沾染了灰塵，也可通過振動將其抖落。根據前期(1個月前)火星車在軌監測數據顯示，使用該涂層后，“祝融號”的電流衰降率為2%至3%，遠遠低于國外火星車6%至9%的衰降率。

冬季能源告急 它跨年“冬眠”

在火星北半球進入深秋季節后，光照強度會持續減弱。此時，火星表面太陽輻照強度僅約為地球表面的30%，月球表面的20%，更別說寒冷的冬季。火星車能源獲取將進入“告急狀態”。

對此，研制人員的應對策略是：讓火星車“冬眠”。八院811所深空探測專家金波透露，其“冬眠”將持續到第二年春季的到來。

相比月球車，火星車的“休眠喚醒”有何不同？金波說，月球車的“休眠喚醒”，主要解決月球車如何在低溫環境下度過漫長而寒冷的月夜問題，而火星車的“休眠喚醒”，主要針對火星沙塵暴及火星冬季環境。

他表示，月球車的“休眠喚醒”，需要人工干預。而火星車的“休眠喚醒”，是全自主的。火星車的“休眠”，取決于太陽帆板的供電能力和鋰離子蓄電池的剩余容量，可以說是隨時、隨地；其“喚醒”則取決于太陽電池的輸出功率和鋰離子蓄電池的溫度。

為增強能源獲取能力，提高火星車在火星上的生存能力，中國航天還首次在軌應用了最大功率跟蹤(MPPT)技術。八院811所火星車電源控制器設計師陳達興說，“其跟蹤精度高達98%，相比傳統電路，提高了太陽電池20%的利用效率。”

（原標題《火星北半球進入秋季 祝融號“睡覺”擋沙塵暴》）