祝融号上的防尘太阳翼组件在设计时参考了什么植物
荷叶。根据查询环球网显示,太阳翼的电池片设计成像荷叶一样的特殊材料,水珠落上去可以滑落,灰尘落上也比较容易吹掉,太阳翼对太阳的定向跟踪功能。火星即将入冬,夜间温度降至零下100℃,“祝融号”怎么过冬?
火星即将入冬,夜间温度降至零下100℃,“祝融号”将通过切换工作模式,在休眠跟苏醒之间自动切换,并且可以通过特殊的太阳翼对太阳进行定向跟踪,从而获取能源。“祝融号”火星车已经在火星表面工作了347个火星日了,随着火星公转角度的变化,火星即将迎来冬季,估计很多人还不了解,其实火星跟地球上的季节划分一样,也分成了春夏秋冬,只不过火星上的一个季节相当于地球上的半年,而火星想要过完四个季节需要两年的时间,火星上的冬季对于火星车来说是一个比较大考验,因为冬季的火星不仅阳光照射强度会变低,使火星车获取能源成为难题,而且到了晚上火星的温度会降到零下100度,这对火星车的生存是一个非常大的挑战,冬季火星还容易产生沙尘暴,对于火星车的太阳翼接受阳光造成影响,下面就来说一说“祝融号”将如何在火星过冬:
一、特殊构造,防止灰尘吸附
火星上的冬天,沙尘暴发生的概率会大大增加,所以祝融号火星车的太阳翼电池片设计成了荷叶的特殊材料,灰尘不容易吸附,从而不影响采集能源。
二、自动跟踪太阳,获取能源
火星车上的太阳翼能够自动跟踪太阳,随着太阳的高低、升降而发生变化,最大化的利用太阳光,获取太阳能。
三、切换工作模式,节省能源
火星车能够自动切换工作模式减少能源消耗,当火星车感知到获取的能源不足以维持的时候会自动进入到休眠阶段,等获取到足够的能源再次唤醒。
火星即将入冬,夜间温度降至零下100℃,你知道“祝融号”怎么过冬吗?欢迎留言讨论。
火星北半球于迎来冬至!“祝融号”如何在火星过冬至?
火星和地球一样,也存在昼夜交替和四季变化,当太阳直射火星最南端,即南纬25.19度时,就是冬至。今年,火星在7月21日迎来冬至。 工程团队采取转动太阳翼调整光照角度、减少每天工作项目和时长,帮助“祝融号”实现能源平衡。而且火星的冬天还会伴有非常多的沙尘暴,因此科研人员为“祝融号”提供了四项保护措施。第一项太阳翼的电池片 是一种特殊材料,叫 “超疏基”材料 ,跟荷叶相似,水珠落上去可以滑落,灰尘落上也比较容易吹掉。第二项太阳翼对太阳有定向跟踪功能 。尽管冬季太阳的高度相对较低,但火星车的翅膀依旧像向日葵一样,随着太阳的东升西落而变化位置,最大限度地获取太阳能。第三项是在风沙的天气条件下,可以让火星车可以通过改变工作模式来保存体力、减少能源的消耗。
最后一项是休眠唤醒 。如果前三个措施都不足以解决能源问题,火星车将会自动断电。沙尘天气好转时,它会自主唤醒,继续工作。从祝融号的俯视图可以看到上面有两个圆形窗户,里边装有些特殊的化学物质,白天能吸收太阳热量,晚上释放热量用于保温,祝融号底盘高度可以调整,部分太阳翼可以收起来,在风暴来时可以降低重心,收起太阳翼抵抗风暴,沙尘覆盖也不用担心,太阳翼有类似疏水材料的涂层,沙尘无法附着,如果有影响发电性能的情况,只需要扬起太阳翼,沙尘就会滑落。
而且“祝融号”火星车的设计寿命是90个火星日(92个地球日)。有专家介绍,巡视探测期间,“祝融号”火星车按照“七日一周期,一日一规划,每日有探测”的高效探测模式运行。小编相信“祝融号”一定能安稳度过这个‘冬天’。
祝融号准备在火星越冬进入自主休眠模式,其主要运用了哪些科学原理?
祝融号准备在火星越冬进入自主休眠模式,其主要是祝融号火星车根据电池的容量来决定是否进入休眠模式,要自主唤醒也需要监测电池温度跟火星车电池的输出功率,只有两个条件都能满足,才会自主唤醒,这些都是利用了祝融号身上搭载的传感器实现的。祝融号已经在火星上连续工作了347个火星日,累积行驶里程达到了1.9公里,为我们传回了大量的科学数据,可以说劳苦功高。随着火星公转角度的变化,火星马上就要迎来环境恶劣的冬季,夜间温度会下降到零下一百多度,而且会有持续性的沙尘暴天气,再加上冬季阳光强度低,所以祝融号也会面临着巨大的挑战,为了应对这种情况,在祝融号发射之前,科学家就做了大量的工作来应对火星的冬天,比如给火星车的太阳翼采用类似荷叶的材料,防止太阳翼被沙尘暴的沙尘遮挡,从而影响获取能源的效率。
为了让祝融号能够度过火星的冬天,祝融号的太阳翼采用了类似向日葵追踪太阳的方式在火星上根据太阳的升降以及方位变化,会自动进行追踪。如果这些措施还没起到作用的话,火星车就会进入自主休眠模式,当祝融号感觉到电池的电量低于一定程度时,就会自动进入休眠,之所以不采用人工控制,是因为火星距离地球遥远,发送指令需要15分钟的时间,为了防止出现意外,才让祝融号自己来决定是否休眠。
祝融号在休眠阶段会测量输出功率,当输出功率达到一定程度,并且电池温度足够的情况下就会自主唤醒,这些都是依靠祝融号上的传感器实现的。
你知道祝融号准备在火星越冬进入自主休眠模式,其主要运用了哪些科学原理? 欢迎留言讨论。
寒冬凛冽、沙尘漫天,祝融号迎来“大考”,它该如何应对?
距离我们2.4亿公里的祝融号登陆火星已近一年,其 探索 里程超过1900米,眼下祝融号所处的乌托邦平原已进入火星冬季时节,除此之外它还要面对火星肆虐的沙尘天气,依靠太阳能工作的祝融号该如何应对?和我们的地球类似,火星自转存在一个25.19度的倾角,这就造成太阳在火星上的直射点随着火星的公转运动会不停地移动,因此火星也存在四季更替的情况,不同的是火星的公转周期约为687天,因此火星上每个季节的时长大约为地球的两倍。当前时节,火星上的太阳直射点逐渐向南回归线靠近,因此位于火星北半球的祝融号将面临越来越冷的气候考验。
火星的直径约为地球的一半,而质量仅为地球质量的九分之一,因此其表面重力加速度仅为地球的五分之二,质量小、重力小造成火星自身无法束缚住大量的气体,因此火星的大气层更为稀薄,火星全球性磁场的消失,导致太阳风也在不停的剥离火星大气。由于火星表面没有海洋吸收热量,调节气候,因此火星地表温差巨大,狂风大作沙尘漫天的火星是典型的沙漠行星。2010年7月,机遇号曾在火星拍摄到 沙漠龙卷风的景象。
祝融号作为我国首部登陆火星的漫游车,因此其面临的这次环境考验也备受瞩目。目前祝融号所处地区最高温度即使在中午也仅为-20摄氏度左右,到晚上更是低于-100摄氏度。相较于低温来说,能量不足才是对祝融号最大的威胁。
2018年6月,遮天蔽日的沙尘暴导致美国宇航局的“机遇号”火星失联,经过8个月的努力科学家依然未能联系上这位工作了15年的老将,最终于2019年2月正式宣布结束机遇号的火星探测使命。除机遇号外,勇气号、凤凰号的失联也都和沙尘天气有关,那么祝融号有哪些办法应对类似的威胁呢?
首先来说,祝融号拥有较之于机遇号更大的太阳能阵列,其整车展开尺寸约为2.6米*3米,机遇号约为1.6米*2.3米,更大的太阳能阵列可以使更多的光转化为电能。除此之外,祝融号采用的是目前国内最先进的 三结砷化镓太阳能帆板阵列,具有超过35%的理论发电效率。
更大的太阳能阵列和更高的光电转化效率是满足祝融号的基础,但是如何解决太阳能阵列的沙尘覆盖问题呢?毕竟无法接收到阳光一切就变成了空谈。为了解决这个问题,科学家在祝融号的太阳能阵列表面做了“超疏基”材料涂层,该物质的微观结构类似于荷叶表面,可以有效的减少沙尘的附着力,较小的微尘可以借助自然风进行清扫。除此之外,祝融号前部的两个太阳能阵列具有倾转功能,可以借助重力实现太阳能阵列的清洁。
处于冬季的火星,太阳不再是高悬与火星车上方,为了能接收更多的太阳光,祝融号的太阳能阵列创新采用了太阳“跟踪”技术,可以以最优角度面向太阳,从而增加能量接受效率。
虽然此时的火星已是非常的寒冷,但是真正的考验要到七月二十一号才会到来,这一天是火星的冬至日,太阳直射点会抵达火星南回归线,极端的严寒和最少的光照时间将是祝融号“大考”中的难题。不过也不用过于担心,科学家表示一旦能源供应不足,祝融号首先可以调节工作模式,关闭部分科学仪器节约电能,除此之外,祝融号也有自主休眠模式,一旦能源严重不足,可以采取断电休眠措施,等环境变好再自主唤醒继续工作。
希望我国火星车早日用上核动力,一劳永逸解决能源难题。