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火星|中国成功登陆火星！这12个问题一定要搞清楚( 四 )


火星|中国成功登陆火星！这12个问题一定要搞清楚
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祝融号的外观结构 
但是，由于火星距离太阳更远，表面的大气对阳光也有削减作用，火星上的太阳照度大概只有地球的40% 。
为了满足火星车在火星上工作的能量要求，它的太阳能帆板比之前的“玉兔号”和“玉兔二号”要大得多，还比“玉兔号”多设计了一对“翅膀”，使用了4片巨大的由三结砷化镓构成的“蝴蝶型”太阳能电池阵列，确保足够能量供应 。
但是，从以往火星探测器拍摄的图片来看，火星的地貌似乎与地球上的沙漠戈壁无异 。且火星上的风速可达每秒180米，这几乎是地球上特大台风风速的三倍多 。
这如野兽般凶暴的烈风会掀起大量的沙尘、石块，形成特大沙暴，会对太阳能收集效率产生巨大影响，甚至直接影响火星车工作寿命 。
在今年早些时候，“祝融号”火星车总设计师贾阳介绍，我国的火星车太阳能板采用表面工程技术除尘法，这个技术的关键是超疏基结构，身边的汽车防尘玻璃、防尘贴膜等都是这个原理 。
类似下雨时荷叶上的水珠，遇风可以很容易滚落 。这种材料可以让“祝融号”的太阳能板不易沾染灰尘，还可以通过振动抖掉灰尘 。
但对于旷日持久的沙尘暴，则只能是收起太阳能电池板，进入休眠状态，先避过“风头”再说 。  
此外，火星表面空气极其稀薄，保温效应有限，直接导致昼夜温差过大，白天可达20摄氏度、夜晚却能低于零下100摄氏度，这对于不少仪器将是巨大挑战 。
一方面，祝融号必须在夜晚“熄火”休眠；另一方面，它也采用了纳米级气凝胶和正十一烷集热窗等温控技术，确保安全无虞度过漫漫长夜 。   
问题七：祝融号怎么运动？  
会动，是火星车的核心功能 。但火星上并不是一片“坦途”，随机出现的尖锐砂石会轻易破坏火星车的动力系统，且这些伤害会逐渐累积，对火星车造成巨大威胁 。
例如“勇气号”火星车2009年陷入沙坑，导致轮子出现故障，无法转动，一直被困到任务结束 。
目前正在运转的“好奇号”火星车，可能导致任务终止的最大风险之一就是逐渐残破的轮子 。   
火星|中国成功登陆火星！这12个问题一定要搞清楚
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△好奇号破损的轮子显示出火星表面“路况复杂”（图源：NASA）   
祝融号的机身被设计成了可升降的主动悬架结构，能够自由转向，六个轮子均独立驱动，多轮悬空的条件下依然能自由移动 。
在极端地形中，祝融号还能重新设计轮子驱动方案以实现“蠕动”、“蟹行”和“踮脚”等复杂机械操作，成为一辆不折不扣的“火星六驱越野车”，以提高驾驶安全性 。 
不过，祝融号的核心使命是科研，任何机动性能都不如“行车交规”重要 。
首先，严格限速，节约宝贵的太阳能 。这个240千克的大家伙实际速度仅为厘米/秒级别，连乌龟都跑不过；
其次，谨小慎微，“走一步，歇两步”，经常停下来利用地形相机和避障相机等详细“眼观八方” ，确认安全再出发；
再次，聚精会神 。要么认真行驶，要么停车让科学仪器开启工作，聚精会神，绝不“边走边玩”；
最后，真的发生紧急情况陷入困境后，航天人也会在地球实验室利用火星车的“双胞胎”备份还原真实火星驾驶场景，设计多种解决方案，帮助它脱困 。  
据了解，在中国航天科技集团五院的实验室中，有一台与“祝融号”一模一样的火星车 。当“祝融号”在火星上遇到复杂路况时，地球上的火星车将对火星路况进行模拟行驶，确认无误后才会发出指令 。
按照计划，在紧张工作90个火星日后，“祝融号”火星车将结束巡视探测工作，天问一号环绕器也将进行轨道调整，从而开展环绕科学探测 。
问题八：祝融号怎么与地球通信？  
地火距离对于通信是个巨大的挑战，信号衰减情况随着距离增加迅速提升 。
一方面，在地球上需要建立巨大的深空通信天线网，以尽可能捕捉来自天问一号的微弱信号；另一方面，天问一号的环绕器也要携带直径达2.5米的高增益定向天线，尽力提高通信能力，与地球保持稳定联系 。   


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