火星车|中国火星车没有核电池,只能工作3个月?机遇号坚持了15年( 二 )


中国火星车采用正十一烷相变保温 , 也有劳模潜质
既没有核电池 , 也没有核热源 , 中国火星车只能靠自己 。 仅依赖太阳能电池在白天发的电来维持夜间的温度是不现实的 , 何况因为天气和尘土的原因 , 白天的发电量也不稳定 。 于是我国航天人另辟蹊径 , 除了使用气凝胶保温材料来减少热量损失外 , 还采用了一套独创的相变保温系统 。 该系统以正十一烷为工质 , 在白天温度较高时 , 正十一烷吸热熔化 , 储存热量 。 到了夜晚 , 正十一烷凝固所释放的热量又足够保温所需 。

火星车|中国火星车没有核电池,只能工作3个月?机遇号坚持了15年
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正十一烷相变保温系统的集热窗 , 位于火星车背部
正十一烷相变保温系统使火星车摆脱了对同位素热源的依赖 , 走出了一条其它国家未涉足过的创新技术路线 , 十分给力!当然 , 正十一烷只能保温 , 不能发电 , 火星车的供电还是靠大面积的电池板 。 我国火星车有四块太阳能电池翼 , 神似一只美丽的大蝴蝶 , 其中车体两侧的两块可以调节角度 , 充分利用阳光 , 最大程度发电 。 再加上大风除尘机制 , 相信我国火星车超过3个月的设计寿命 , 甚至工作几年十几年 , 都是完全可以期待的 。 那是不是说 , 我国可以完全放弃核电池呢?显然不能!

火星车|中国火星车没有核电池,只能工作3个月?机遇号坚持了15年
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令人期待的中国火星车
放眼未来 , 核电池仍是必由之路
这次天问一号携带的火星车并不大 , 不像毅力号之类就是要将火星车送上火星 。 毕竟我国是第一次正式探火 , 最重要的使命是收集火星数据 , 验证软着陆技术 , 火星车相对而言是个锦上添花的附加题 。
但在将来时机成熟时 , 很可能也要发射自己的大型火星车 。 像毅力号这种长达3米 , 重达1吨的火星车 , 科学载荷众多 , 耗电量巨大 , 必须有稳定的电力供应 。 即使有正十一烷相变保温系统可以解决过夜问题 , 用太阳能电池板却难以解决电力供应问题 , 如果强行使用 , 太阳翼的面积将非常大 , 对火星车的设计造成难以克服的困难 。 况且还只能“看天吃饭” , 对于耗资巨大的大型火星车来说 , 是不敢冒这个风险的 。

火星车|中国火星车没有核电池,只能工作3个月?机遇号坚持了15年
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毅力号这样的大型火星车耗资巨大 , 载荷众多
【火星车|中国火星车没有核电池,只能工作3个月?机遇号坚持了15年】我国在1970年代就成功研制了1.4瓦的核电池 , 但在这方面的技术储备比起美俄要差得多 。 在航天领域 , 嫦娥三号首次使用了同位素热源 , 嫦娥四号才首次装备核电池 , 但发电功率只有2.5瓦 , 比起好奇号的125瓦要小得多 , 这还是得到了俄罗斯的技术支持才实现的 。 不过我国的科技发展日新月异 , 只要有需求 , 相信突破核电池技术是迟早的事儿 , 到那时我们自己的大型火星车漫游火星就指日可待了!