解放网|飞向火星10月之旅“天问一号”环绕器会“缺电”吗
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到火星“串门”可没那么简单 ， 从地球飞往火星需要7个月的时间 ， 加上停泊火星轨道的3个月 ， 在火星车开始工作之前 ， 由中国航天科技集团有限公司八院研制的火星环绕器需要独自工作10个月 。 这漫长的10个月 ， 火星环绕器电源是如何做好保障工作的呢？
“工作模式多、光照变化大 ， 如何保证各阶段工作模式能量平衡 ， 是一大难点 。 ”承担环绕器电源分系统的中国航天科技集团有限公司八院811所电源分系统副主任设计师许峰介绍说 ， 能源平衡复核复算覆盖了在轨所有极端工况 ， 尤其在捕获轨道等能量平衡较为困难的工况 ， 他们协同总体制定了专门的应对措施 ， 确保全任务期间能量平衡 。
“另一道需要跨过的坎 ， 是大范围的温度跨越 。 ”许峰介绍 ， 近火轨道最低温度可达到-190℃ ， 最高温度可达到40℃ 。 考虑到极端温度可能对太阳电池阵的材料造成损坏 ， 从而使太阳电池失效等问题 ， 研制人员开展了-190℃到40℃温度环境可靠性验证工作 。 试验结果表明 ， 低温达到预期 ， 811所的三结砷化镓太阳电池阵技术能承受非常严酷的环境考核 。 为了提高环绕器电源分系统质量比功率 ， 他们选用新型材料让火星探测器上环绕器锂离子蓄电池的重量比能量达到国际先进水平 ， 对各单机进行“减肥” 。
【解放网|飞向火星10月之旅“天问一号”环绕器会“缺电”吗】探测任务过程中 ， 火星环绕器距离地面最远时将达4亿公里 ， “信号”有保证吗？天问一号探测器系统副总指挥兼环绕器总指挥张玉花表示 ， 研制团队成功研制了以超低灵敏度的数字化应答机 ， 以及大口径可两维驱动天线为核心的X频段测控数传一体化测控系统 。
应答机能够在嘈杂的噪声中准确捕捉到微弱的有用信号 ， 正确解析并执行地面的指令 。 同时 ， 为适应大范围空间衰减变化 ， 满足姿态、天线指向多变的需求 ， 应答机还具备多档码率自适应接收的功能 ， 实现了接收动态范围大于传统区间1000倍的跨越 。 “大口径可两维驱动天线 ， 可以通过精准的两维指向控制 ， 尽可能多的收集信号能量 ， 并传递给应答机 。 ”
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