嫦娥四号在月球背面怎么发电,没有光线怎么拍照?

嫦娥四号设计的是白天工作,夜晚休眠 。配备了太阳能电板、锂电池和同位素电池,不过同位素电池主要是为了给设备保暖,而不是负责供应探测任务的电力 。

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月球和地球不一样,地球一天二十四小时,白天黑夜差不多都只有一半,即十二小时 。但月球自转缓慢,自转一周需要28天,所以月球的白天就是14天,这个时间足够长了,在白天的时候太阳能天池板可以供给足够的电力,使设备运转,嫦娥四号月球车携带着4 台科学仪器,可以拍照,也可以分析月球地表特性,还能观测巡视探测点10-10000伏特能量范围内的能量中性原子及正离子等 。

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为了保证嫦娥四号在月球白天时的正常工作,嫦娥四号着陆器外边覆盖着保温和隔离辐射的特制材料,巡视车也做了特殊处理,避免受到月球白天强烈信号的干扰 。而到了晚上月球温度—180℃,而光线的缺乏也使得探测难度增大,主要是太黑了,不好操控 。低温对设备的考验也很大,因此嫦娥四号专门配备了一块同位素电池核裂变时释放的热量,持续稳定,刚好可以作为设备饿保暖措施,不过这块电池功率较小,不能支持探测任务 。

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作为第一个登陆月球背面的探测器,嫦娥四号将成为第一个吃螃蟹的,技术难题科学家们都有过充分的考虑,成功着陆也必将提升人类对月球背面的认识 。

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事实上,这个问题有两点需要注意 。

一:月球背面并不是完全黑暗

二:核动力电池和太阳能发电交替使用

月球背面永远背对地球,但背面也有白天 。不是说人类看不见月球背面,它就是黑暗的,这不是掩耳盗铃吗?

月球自转一周也是公转一周 。其白天14天,夜晚14天 。所以月球背面也有一半的时间处于白天 。这时候完全可以依靠太阳能板 。当然嫦娥四号的光伏板都是顶级的,极具高效性!

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于此同时,探测器必须携带核动力电池 。嫦娥四号的核动力电池依靠是钚238同位素产生的放射性能量实现的 。

当然,嫦娥三号也携带核动力电池了,当时嫦娥三号的核动力电池输出功率不行,只是用来在夜晚维持“体温” 。所以一到晚上,嫦娥三号就基本睡大觉了 。

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而嫦娥四号携带的核电池可以发热,因为月面夜晚温度甚至可以低至零下180℃,如果探测器不保温,其中的一部分零部件就有可能冻坏了 。于此同时,嫦娥四号的核动力电池在夜晚不仅可以给探测器保温,还得完成对月面夜晚的温度探测任务 。这就要求嫦娥四号的核动力电池比三号的输出功率要大的多 。

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【嫦娥四号在月球背面怎么发电,没有光线怎么拍照?】这次嫦娥四号携带的238钚同位素温差发电机可以输出至少2.5 W的电功率 。不仅可以保温,额外的能量还能提供给探测器动力完成夜间探测任务 。

当然,到了白天,基本就靠太阳能板了,毕竟白天月面温度可以高达120多摄氏度,不需要保温了,还有太阳光可供使用 。

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但是核动力电池也随时待命 。毕竟月面探测任务很复杂,如果遇见坎坎坷坷,必须要用核动力电池提供更多的能量摆脱险境 。

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12月8日成功发射的嫦娥四号,目前正处在接近月球的26天旅程之中,随后将在月球背面的艾特肯盆地软着陆,实现对月球背面的巡视及各种科学探测工作 。

嫦娥四号在月球背面的运行将主要通过太阳能板供电,而在夜间会采用低功率的核电源辅助供电 。有了电源的供应,在夜间拍照当然可以使用闪光灯照明啊 。


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由于月球也在不断的自转,月球背面一样会受到阳光照射,具有白天和黑夜,在白天嫦娥四号会使用高效太阳能板进行光伏发电,维持正常运行 。通过一下照片可以看到探测器上张开的太阳能发电板 。白天通过利用太阳能转换成电能,就可以保障嫦娥四号的能量来源 。


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而月球背面的夜晚是黑暗寒冷的,温度会降至零下170摄氏度,这时嫦娥四号的夜间运行和探测活动就要靠它随身携带的秘密武器-核电池来供应能量了 。

该核电池全称是基于238Pu同位素热源的同位素温差发电器,利用同位素衰变产生的热量,通过温差转换成电能,功率比较小只有2.5w,却是这种极寒条件最好的能源供给,可以用来保障体系热量以及进行温度测量等活动 。


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核电池也是NASA的好奇号等火星探测器必备的能源,一般最中间是放射性元素热源,连接温差发电的电极,通过散热片释放热量 。在科幻电影《火星救援》中,寒冷的火星夜晚,马特呆萌就找出了核电池用来取暖 。

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