冷归冷,祝融号火星过冬将会有哪些意外惊喜?
初夏时节,全国多地都在变热。然而正在火星上工作的"祝融号"火星车,将迎来它的首个冬季——温度低至-100 以下,长达6个月。
火星北极冰盖
去年5月15日,"祝融号"火星车顺利在火星表面着陆。恰逢火星北半球刚进入夏季,如今,"祝融号"在火星上工作已有近一年(地球年)时间,火星北半球正进入深冬。据国家航天局最新消息称,由于"祝融号"的工作环境已十分寒冷,它将启动"过冬模式"。那么,"祝融号"的"冬眠期"会多长,它这一觉要"睡"到何时?
先看气候。《火星探秘》一书中提到,火星探路者号在冬季拍到阿瑞斯平原,巨大而寒冷的荒漠。而"祝融号"火星车所降落的乌托邦平原低洼地,这里的冬季有何特点?
"祝融号"火星车拍摄火面地貌
一航天科普专家解释,阿瑞斯平原位于火星北纬19.3度,地势平坦,光线充足。乌托邦平原是火星上最大的平原,直径3200千米,"祝融号"着陆点位于北纬25.1度。记者查询到,火星北纬的26度附近,大致相当于我国的贵阳市、福州市所在的纬度。
上述两个平原,虽然都处于北半球,但乌托邦平原的纬度更高,平均温度比阿瑞斯平原更低,太阳光照强度更弱,光照时长也更短。
由于火星上本来就很冷,据测量,"祝融号"火星车当地正午最高温度已降至-20 ,夜间环境温度低至-100 以下。寒冷的冬季,不仅不利于火星车的工作,而且还容易被"冻伤"。
除了温度低,进入冬季,火星北半球沙尘暴多发,持续时间长,使火星表面能见度很低,专家说,这将进一步影响太阳能电池供电。
火星车尾部。
"‘祝融号’面临更恶劣的生存条件。为了安全度过火星寒冬、沙尘暴等极端天气,‘祝融号’火星车设计了自主休眠等工作模式。"这名专家分析,当太阳能电池提供的电力不足以支撑火星车仪器设备全功能运行时,它就会采取转动太阳翼调整光照角度、减少每天启动的仪器设备和工作时长,最终关闭所有仪器设备,进入休眠模式。进入休眠后,火星车将暂停与环绕器的通信。
与此同时,"祝融号"火星车并不是从全功能运行一下进入休眠模式的,而是通过多项措施的调整,逐渐进入休眠模式。专家解释,在彻底休眠之前,它有多种方式来节省能量。
比如改变工作模式,保存体力、减少能源消耗;或者调整太阳翼角度,使之与太阳光线尽可能垂直,尽力提升发电能力。"最终它通过完全断电进入休眠模式。如果沙尘天气变好的话,它就会自主唤醒,接着工作。"
若依据太阳直射点移动及综上估算,"祝融号"的"过冬模式"或将持续4至5个月的时间,这期间会保持经常性地充电和工作,预估到10月份,火星北半球光照条件好转,温度上升,"祝融号"就会恢复到正常模式。
实际上,一样要过冬的,还有"毅力号"火星车。该专家说,"毅力号"采用的是核动力电池进行供电,其持续供电能力长达14年,因此冬季光照不足、沙尘遮蔽太阳,对毅力号的电力系统没有太大影响。
另一个值得关注的是,过冬季的"祝融号"在拍摄的图像上,会有哪些变化?
"由于冬季火星北半球沙尘暴多发,‘祝融号’及环绕器拍摄到火星沙尘暴的几率可能更大。也正是由于沙尘影响,拍摄的照片清晰度可能下降。"专家解释,进入冬季,火星车可以测量冬季火星表面的温度、气压,研究其变化规律和极值温度。可能会有意外惊喜,在冬季极低温度下,火星车或许有机会能找到火星表面土壤中的水冰。"凤凰号"着陆器曾经就挖到过土壤中的白色物质,该白色物质不久就发生了升华现象。
潇湘晨报记者李琼皓 图/国家航天局
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