电池片|中国第一辆火星车,竟蕴藏了这么多设计师的巧思?( 五 )


第三个困难就是火星的温度比地球要低 , 因为火星离太阳更远 。 为了解决这个问题 , 我们用了两个法宝:一是开源 , 二是节流 。

电池片|中国第一辆火星车,竟蕴藏了这么多设计师的巧思?
集热器
所谓开源 , 就是我们设计了火星车顶部的两个像望远镜一样的窗口 。 窗口上绷着一层膜 , 白天阳光可以照进去 , 晚上这个膜对红外线来说是不透的 , 也就是能量只进不出 。 其实这和蔬菜大棚的原理是相似的 。
那怎么储存能量呢?如果只是阳光进去之后加热了设备 , 到晚上不就又凉了吗?所以 , 它还有一个储存的能力 。 我们在这层膜的下面放了十个“酒瓶子” , 白天吸收阳光 , “酒瓶子”里的固体就会变成液体 。 到了晚上 , 为了保证设备的温度不降低 , “酒瓶子”里的工质就从液体又变回固体 , 在凝固的过程中放出热量 , 保证火星车的温度不会下降 。
还有一个手段就是用了一个特殊的棉服 , 我们给火星车穿了一层气凝胶做的棉袄 。 这个材料有两大特点:一是轻 , 二是隔热效果好 。

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气凝胶的特性(左、中)和火星车上实际使用的气凝胶(右)
为了证明它轻 , 经常把它放在花的上面 。 为了证明它隔热效果好 , 又会在另一个方向用乙炔枪去烧它 , 鲜花不会枯萎 。
现在正值火星的夏天 , 是温度最高的时候 , 天气还比较晴朗 , “祝融号”火星车会感觉到稍稍有点热 。 不过没关系 , 再过一段时间就是秋季 , 然后到冬季 , 到那个时候 , 就能显出来我们这些手段的作用了 。
最后一个困难就是距离远 。 现在火星与地球之间的距离是将近4亿公里 。 绕地球赤道一圈是4万公里 , 4亿公里也就正好是绕地球赤道转上1万圈的距离 。 无线电的信号从火星传到地球上来需要22分钟的时间 , 那么地面上的师傅管理火星车就不可能那么及时 。 我们的工作方式是 , 每天地面上的师傅和火星车说一次话、收一次数 。 也就是告诉火星车未来24小时要干什么工作 , 也把昨天24小时的工作成果汇报到地面 。
在这个过程中 , 做什么工作、或是遇到困难需要终止正在做的工作、或需要进入到休眠睡觉等等 , 这些全都要靠火星车自己根据能量的使用情况做判断 , 这是一个自主的航天器 。
来到文昌的100天
等我们把火星车做好之后 , 就送到了海南文昌 , 因为那里能够发射比较大的火箭 。 2020年4月 , 还是疫情期间 , 我们乘坐专机飞往文昌 。 这架飞机并不是直接奔着海口去的 , 而是往西边拐了一个弯 。 发现这个情况之后 , 我就拍摄了飞机的显示器 。

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