祝融号火星车能存活多久？车顶两扇天窗是关键，太空版蔬菜大棚( 二 )
玉兔二号月球车?
有鉴于此 ， 接下来旨在对月球进行全方位探测的嫦娥七号设计寿命就将瞄准8至10年 ， 设计寿命都这么长 ， 实际寿命呢？这个问题只能留给未来了 。
嫦娥七号任务
祝融号所在的火星与月球环境差异性很大 ， 月球表面是高真空 ， 月球车面临的问题是极高温与极低温的交变 ， 以及月夜带来的超低温 ， 火星虽然距离太阳相较于月球更远 ， 但在稀薄大气的作用下温度却是相对改善了一些 ， 但即便如此着陆点也是在零下3摄氏度至零下103摄氏度的温区 ， 热控问题依旧突出 。
嫦娥三号、嫦娥四号、机遇号、勇气号这些地外天体探测器虽然都是太阳能发电 ， 但它们也都配置了同位素热源辅助热控 ， 反观祝融号是没有的 ， 那么它是如何抵御火星的低温侵蚀呢？
玉兔二号月球车的同位素热源
早在天问一号登陆火星公布的首批影像图中就已经揭晓了答案 ， 在下面这张祝融号火星车使用地形导航相机拍摄的自拍照中展示了车体顶部的一个圆形开口（实际上有两个） ， 它就是火星车的集热窗 。
车身顶部的圆形开口就是集热窗
祝融号是一辆将太阳能利用到极致的一辆火星车 ， 比如 ， 为了加强发供电能力专门针对火星环境设计了火星版三结柔性砷化镓电池 ， 然而如果单纯依靠电加热 ， 且不论发电能力是否足够 ， 其热转换效率也是很低的 ， 最多也就是30%至40%的区间 ， 而集热窗技术可以将能量转换效率提升到80% 。
集热窗原理与蔬菜大棚是一样的 ， 就是尽可能多的吸收光能 ， 又要能留存热能 。 这就要求这扇窗户具备太阳光谱能量高透过率 ， 以及远红外光谱低透过率 ， 同时窗户又要尽可能地轻质化 ， 设计人员选择了包括钢化玻璃、有机玻璃、石英玻璃在内的很多材料 ， 但这些材料要么是抗拉强度不足 ， 要么是超重 ， 都不行 。
祝融号的两扇天窗“集热窗”?
最终经过多轮迭代 ， 设计人员跳出“玻璃”的桎梏 ， 基于聚酰亚胺材料设计了一种厚度只有几十微米的薄膜 ， 重量也只有几十克 ， 完美地实现了工程总体设定的重量约束指标 。
集热窗薄膜张紧靠的是安装框与两根交叉的钢丝 ， 钢丝形成一个向上的力使集热窗形成上凸造型 ， 目的是避免火星尘土在集热窗上的聚积 。
当太阳光进入集热窗 ， 下面就是填充正十
分离相机拍摄的祝融号火星车
集热窗技术由于没有太阳能电池这个中间商 ， 将能量的转换方式变成了：光能—热能—相变能—热能 ， 进而实现高达80%的光能利用效率 。
只解决热能供给问题对于祝融号而言还是不够的 ， 火星由于有大气存在 ， 因此也会形成对流 ， 这一点不像月球上的探测器 ， 所以还需要给火星车穿上一件保暖衣 。
气凝胶隔热材料?
这件保暖衣与集热窗系统一样 ， 都需要轻质化 ， 同时还要有优异的保温效果 。 为此设计人员提出使用气凝胶隔热材料 ， 首先它很轻 ， 轻到什么程度？轻到放在花朵上都足以支撑 。 同时它又有良好的隔热效果 ， 好到什么程度呢？好到用火焰灼烧 ， 放在材料另一面的花朵不会枯萎 。
有了集热窗+气凝胶隔热材料的保障 ， 祝融号就可以长期保持强健的体魄 ， 进而驶向火星的远方 ， 去探索更多火星的未解之谜 。
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