改變動力源之後,火星車去了過去不敢去的地方
自上世紀60年代前蘇聯發射第1個火星探測器開始,人類開啟了頻繁的火星 探索 模式。
在太陽系中,火星被認為是比較像地球的星球。 火星是否存在生命,壹直是人們特別好奇的問題 。
早先發射的探測器,壹直都是以環繞火星的航天器為主,除了拍了壹些照片外,並沒有實質性發現。
2012年好奇號火星車登陸火星之前,也有勇氣號等火星車成功登陸火星,但都沒有好奇號的發現多。
其中壹個重要的原因,就是供電系統。好奇號之前的火星車, 采用太陽能供電,局限性非常大。
火星地表的沙塵暴常常會席卷全球,灰塵往往會覆蓋太陽能板,而導致無法正常供電。
此外,如果沒有足夠的太陽光照,同樣也會讓火星車失去動力。
而且,即便不考慮這些外界影響因素,為了支撐龐大的儀表設備正常運轉,太陽能面板的面積將會十分巨大。
那樣就會增加火星車設計的難度,在火星表面行走時,也有各種不可預見的風險。
考慮到這些問題,2012年登陸的好奇號火星車 采用了同位素電池 。
與通常所說的人工核反應堆不同,好奇號采用了同位素電池,主要是利用 核衰變產生的能量 。
所謂的核衰變,即某種具有放射性的同位素原子核,會自動轉為其他元素的原子核。在此過程中,除了放射α射線、β射線等射線之外,還會釋放大量熱量。
同位素電池即是將這種熱能轉為為電能的供電系統。
核衰變相比核裂變反應堆,更為安全。
核裂變存在鏈式反應,會用到壹些激發鏈式反應的核素,比如235U,239Np等。
類似原子彈爆炸的反應原理。
這些核素壹旦泄露,存在非常高的安全問題。
迄今為止,只有前蘇聯曾經嘗試在壹顆海洋衛星上使用過核裂變反應堆。
但後來這顆衛星發生了故障,墜毀在加拿大境內,壹度造成嚴重的放射性汙染。
自那以後,沒有其他航天器采用核裂變反應堆作為動力源。
好奇號采用的核衰變同位素電池,是 目前航天器利用核能的主流方式 。
同位素電池其實也不算是最新的技術,早在旅行者號探測者時,就已經采用了這種發電裝置。
此前登陸的勇氣號和機遇號探測器,限於太陽能電池對光照條件的要求,登陸點只能選擇在火星赤道附近。
而好奇號因為采用了核動力電池,就可以拋開對太陽光照的要求,到緯度更高的地區去,比如蓋爾撞擊坑。
正是因為去了蓋爾撞擊坑, 人類對火星的 探索 才有了壹系列重大突破 。
這些年,好奇號在蓋爾撞擊坑內有很多重大發現。
比如,好奇號對采集的火星土壤進行加熱,溫度超過八百多攝氏度後, 能分解出約2%的水 ,這是火星存在水的最有力的證據。
好奇號還發現了壹些鵝卵石,類似地球上的河流中的鵝卵石壹樣,有著被流水沖刷的痕跡。
依據好奇號發現的這些石頭,科學家推斷蓋爾撞擊坑在火星 遠古時期可能是壹個巨大的淡水湖 ,這裏曾經有著適合微生物生存的環境。
此外,好奇號還檢測到大氣中存在甲烷,這是火星可能存在生命的證據。
截止目前,好奇號已經工作8年時間,可謂是風塵仆仆。
因為長年行走在火星崎嶇的路面,好奇號的車輪已嚴重磨損。
盡管如此,好奇號火星車每天仍然可以執行高耗電量的任務。科學家預計,好奇號在2026年之前,都可以保持全功率的運行。
所有的這壹切,都歸功於最初采用了核動力能源,不然好奇號很難維持高效的工作壹直到現在。
比如中國的嫦娥探月車,采用的就是太陽能供電方式。月球進入黑夜之後,嫦娥探月車就會停止工作,進入休眠狀態,等待第二天曙光來臨。
這是太陽能供電的缺點。
包括中國的首個火星探測器,“天問壹號”。
#長征五號火箭垂直轉運至發射區#
再過幾天, 天問壹號就要正式亮相 ,天問壹號抵達火星後,也會釋放出類似火星車的火星巡視器,在供電系統方面,火星巡視器會采用太陽能發電板還是會采用核動力裝置呢?
我們拭目以待。
中國的航天 探索 相比美國等國家,起步時間晚了很多年,在壹些高端技術上可能還有不小的差距。但相信可以很快趕上。下壹站,火星!中國航天加油!