祝融号如此自信 ， 这些灰尘会威胁到祝融号的工作 ， 甚至生存吗？它都有哪些除尘绝技？
天问一号1月22日拍摄
天问一号2月10日拍摄
最新发回的图片中 ， 有天问一号1月22日和2月10日拍摄的火星沙尘暴画面 ， 图中的陨石坑都快看不清了 。 目前 ， 火星北半球已经进入秋季 ， 秋季洽洽是火星魔鬼沙尘暴的多发季节 。 祝融号的发电系统 ， 太阳能电池板面临严峻考验 。 然而 ， 早在祝融号设计之初 ， 我国的科学家就深谋远虑的考虑到这些问题了 。
第一个设计亮点 ， 祝融号太阳翼采用的是 ， 当今我国最先进实用的三结砷化镓太阳能帆板阵列 ， 其理论发电效率超过35% ， 并且厚度仅为0.1毫米 。 轻 ， 薄 ， 堪称禅翼 ， 能减少飞船负载 ， 这种材料的缺点就是贵 ， 比单晶硅板 ， 多晶硅板贵的多 ， 多用在航空航天领域 。
第二个设计亮点 ， 为了增加祝融号的太阳翼面积 ， 我国的工程师可谓煞费苦心 。 “玉兔”是两片太阳能板 ， 而祝融号是四片 。 这也是被逼的无奈选择 ， 火星日照强度只有月球的40% ， 不造大点电不够用 ， 所以设计师尽可能增加太阳帆板的面积 。
他们提出了多种设计方案 ， 两片太阳帆板的“玉兔”放大版 ， 四片方形太阳帆板 ， 折扇形太阳帆板 ， 有点像洞察号一样的圆形帆板等等 。 但是 ， 考虑到车身稳定、不拖地、火星沙尘等因素 ， 最终选择了面积最大的蝴蝶形 ， 当然不得不承认这也是最漂亮的一种方案 ， 兼具美观和实用性的最佳组合 。
微结构膜
重力除尘效果
第三个设计亮点 ， 祝融号的太阳翼表面有一层微结构膜 ， 能够有效的减少火星灰尘在表面附着 ， 这和超疏水超疏油增透玻璃防尘涂层神似 。 这层膜表面的微观结构与自然界的荷叶表面结构类似 ， 火星沙尘与太阳能电池板之间存在一层气垫 ， 能极大减小火星沙尘与电池板之间的摩擦力 ， 这样有一点风或者行走时的振动就能把沙尘带走 。 真可谓古有荷叶“出淤泥而不染” ， 今有祝融翼“落沙尘而不沾” 。
第四个设计亮点 ， 祝融号新传回来的照片告送我们 ， “光不沾”还不够 。 火星车还需要具有自我清洁太阳能板的功能 。 传统的太阳能火星车降落后 ， 打开太阳能板无法收回 ， 无清洁功能 ， 落地及开始死亡倒计时 。 祝融号克服了这个缺点 ， 火星车靠前的A1、A2翼 ， 展收驱动电机可以在需要的时候工作 ， 尽量保证这两翼不累积太多沙尘影响发电 。 剩下的两块板 ， 没有这个功能 。 这也应用牛顿3百多年前发现的万有引力 。 这是实验室防尘测试结果 ， 抖一抖 ， 又可以闪闪发亮了 ， 就像蝴蝶挥动翅膀 ， 希望祝融号在挥动翅膀时能记录下这一精彩瞬间 。
第五个设计亮点 ， 祝融号火星车上四块\"特别订制\"的太阳能板 ， 都根据火星大气吸收太阳蓝绿光 ， 容易造成光谱红偏的特点 ， 作了相应的调整和优化 。 并且创新性的在国内航天领域首次使用了最大功率跟踪技术 。 跟踪精度高达98% ， 相比传统的固定式太阳能板 ， 提高了太阳翼20%的发电效率 。 这既解决了火星车能源紧张的问题 ， 也在减少太阳能板阵面积的同时 ， 减轻了电源产品的重量 。
挥动翅膀不光有除尘的作用 ， 还能让太阳翼以最好的角度接收太阳能 ， 提高产电效率 。 不用像机遇号那样 ， 找个山坡爬上去 ， 换个角度才能最大效率的接收太阳能 。 这个设计真是非常天才 ， 如此的话 ， “祝融”号的寿命可以延长很多年 。 还有定向天线碗口中的火星灰 ， 也能倒出来 ， 不会影响通信 。
除此之外 ， 车顶板上还装了两个光热储能器 ， 把火星这点有限的太阳能利用到了极致 。 2022年7月21日火星北半球迎来冬至 ， 这一时期乌托邦平原处于长达半年的冬季 ， 最低温度可能降到-130度 。 祝融号火星车做好过冬准备了吗？自带的两个“温室”如何工作？下期详解 ， 敬请期待！
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