「新浪科技综合」火星探测步步惊心,不是探月的简单“复制”和“粘贴”新浪科技综合2020-08-03 14:13:020阅( 二 )


火星着陆器的软着陆方式主要有3种:一是气囊弹跳式 , 二是着陆腿式 , 三是空中吊车式 , 每种方案都各有优缺点 。
气囊式比较简单 , 成本也低 , 但只能满足重量小的探测器软着陆的要求;空中吊车式反之;着陆腿式介于它们两者之间 。
美国“海盗号”“凤凰号”“洞察号”等火星着陆器都采用降落伞+缓冲发动机反推+着陆腿的方式 。 美国“火星探路者”“火星漫游者”采用降落伞+气囊弹跳的方式;美国“火星科学实验室”采用降落伞+缓冲发动机反推+空中吊车的方式 。
我国此次发射的火星着陆器将采用降落伞+缓冲发动机反推+着陆腿的方式 。 具体来说 , 那就是经过气动外形减速、降落伞减速、反推发动机减速 , 展开着陆腿 , 缓冲着陆到火星表面 。
巡视器差异大
即使实现安全着陆 , 在星球表面行走的巡视器也需要随时面临巨大的挑战 。
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图6/8玉兔二号月球车月球上没有大气 , 所以没有风雨变幻 , 无法靠对流的方式来传递热量 。 月球白天和夜晚的温差高达310摄氏度 。 月球白天最高温度可达130摄氏度 , 晚上温度会下降到零下180摄氏度左右 , 且月球的白天和夜晚各自长达13.5天 。 这就使得月球巡视器在热控方面需要特别的设计 , 尤其要考虑它如何度过漫长而寒冷的月夜 。 为此我国的玉兔号月球车身披“黄金甲” , 科研人员还专门为其装备了核电池这个“暖宝宝” 。
而火星上有大气 , 温度差别没那么大 。 但大气运动引起的巨大沙尘暴可是火星独有的现象 , 几乎在每个火星年里都要发生一次 , 最大可达地球12级台风的好几倍 , 而且一旦刮起来可持续3个多月 。
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图7/8天问一号探测器携带的火星车火星距离太阳更远 , 同样面积下 , 太阳光的能量只有月球表面的40% , 因此火星巡视器为了接收更多的太阳光 , 太阳能电池板“翅膀”将变得更大 , 而且其方向还要不断调整 , 努力对着太阳的方向 。 在尘暴发生时 , 火星巡视器受到沙尘的遮盖 , 接收到的太阳光能量更是急剧下降 , 这就必须为火星巡视器设计一个“休眠”模式 , 耐心等待尘暴过去 。
【「新浪科技综合」火星探测步步惊心,不是探月的简单“复制”和“粘贴”新浪科技综合2020-08-03 14:13:020阅】另外 , 火星表面的重力只有地球的38% , 而月球表面的重力约为地球的1/6 , 相比来说大多了 , 因此火星巡视器的支撑结构也必须设计得更强壮才行 , 火星巡视器移动也需要更大的功率来驱动 。
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图8/8


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