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中国造不出核电池?美火星车能工作数年,天问一号只能工作3个月

中国造不出核电池?美火星车能工作数年,天问一号只能工作3个月
2021年04月14日 09:18 新浪网 作者 科普奇物使者

  虽然如今我国在很多领域的科学技术发展,都取得的了不错的成就,可是,相较于美国而言,差距还是比较大的,比方说去年7月份,美国发射了“毅力号”火星探测器去往了火星,中国也发射了有史以来的第一个火星任务——“天问一号”火星探测器。

  不过,如今“毅力号”已经在火星着陆后,工作很长时间了,可是“天问一号”却仍然在围绕着火星运行,在5-6月份的时候择机着陆。

  

  说起来,早在上世纪70年代,美国的火星车就已经成功在火星上实现软着陆了,过去的40多年时间里,美国也是经常发射新的火星探测器,包括一直到今天为止,人类对于火星的很多研究发现,也都是美国的火星探测器为我们采集到的资料。

  而且,如今美国很多火星车已经登录多年了,仍然可以在上面工作,可是中国的“天问一号”根据设定,却只能工作3个月左右的时间,那么,问题究竟出在哪里?为何中国的火星车没有办法做到多年工作呢?

  

  美国火星车为何工作时间那么长?

  根据资料显示,早在1964年,人类历史上第一个成功抵达火星的火星探测器,就已经由美国发射了,这也决定了美国后来成为了世界上最了解火星的国家。

  1971年,伴随着美国的火星3号火星探测器在火星表面成功软着陆,美国也再次向世界证明了自己的航天实力。

  而这个时候的中国在做什么呢?从时间上来看,这个时候中国距离改革开放还有多年的时间,中国的第一颗人造卫星——东方红一号也才刚刚升空1年左右的时间。

  

  也就是说,相较于美国这个时候已经成功登月、探测火星等诸多成就而言,我国的航天事业,连刚刚起步都算不上,可以说几乎是空白的。

  自然,如今“毅力号”抵达火星后,可以立刻进行软着陆,而中国的“天问一号”却需要更加谨慎了,原因很简单,首先我们并没有火星探测器的相关经验,而且全世界也都看着呢,说白了就是很多国家可能都在等着看笑话,“天问一号”如果着陆失败了,势必会被大肆报道。

  

  那么,为何美国的火星车在着陆后可以工作这么长的时间?比方说如今仍然在火星表面工作的 好奇号火星探测器,它可是在2012年的时候就着陆火星了,而且多年来人类对于火星的很多研究,也都是好奇号为我们采集的资料。

  算起来好奇号的工作时间已经8-9年了,那么,为何它还是可以继续工作?这与好奇号火星探测器携带的动力能源有关,简单来说,就是好奇号火星探测器的动力能源是核电池,而“天问一号”并不具备。

  

  中国造不出“核电池”吗?

  换句话来说,是不是中国造不出核电池呢?先让我们看一下什么是核电池。简单来说,就是一种超微型的电源设备,是通过放射性物质的衰变,从而持续产生电流,供给电力工作的一种电池。

  它的特点除了电力非常强之外,还包括体积非常小,这也让它重量更强,同时携带更加方便,续航能力也更强。

  而且一开始,核电池的研究发明,就是美国制造出来的,就是为了解决人造天体的性能问题,以及动力来源的重量问题。

  

  如今,美国的核电池已经可以仅有1枚硬币的大小,但是可以提供的店里,却是普通化学电池的100万倍,可以说非常厉害了。

  拿好奇号火星探测器来说,当初美国为它进行设计的时候,搭载的就是一块核电池,而且从使用寿命来看,好奇号火星探测器上面的核电池,大约可以确保它稳定工作14年左右的时间。

  也就是说,好奇号火星探测器大约会在2025年左右才会失去动力,而在这之前,它还可以在火星上继续为人类工作很长的时间。

  

  当然,美国的火星探测器都是迭代升级的,这也意味着,“毅力号”的续航工作能力要比好奇号还要厉害。

  毕竟,“毅力号”还有一个任务,就是10年后等待美国和欧洲联合研发的探测器抵达火星后,带着“毅力号”返回地球,自然,在那之前,“毅力号”都要一直工作下去了。

  那么,为何中国的“天问一号”不携带核电池?难道中国目前还研发不出来核电池吗?答案是否定的,事实上早在2013年发射的嫦娥三号登月的时候,就已经使用核动力装置了,这也让中国一跃成为了世界上,继美国和俄罗斯之后,第三个拥有核动力装置,并且将核动力装置应用于太空探测领域的国家。

  

  那么,为何到了天问一号火星探测器的身上,就不行了?事实上,天问一号火星探测器虽然没有安装核电池,它也同样有着我国自主研发的新一代动力系统——正十一烷相变保温系统。

  它的工作原理,是搭配上气凝胶保温材料,一方面通过太阳补充能量,另一方面可以让火星车在火星的极寒天气里生存下来。

  我们都知道,火星上的气候环境和地球不同,特别是火星上的低温和强大的沙尘暴,对于火星车来说,都是非常致命的。

  

  所以,我国在设计天问一号之前,也是最终结合火星上的气候环境特征,最终选择了正十一烷相变保温系统,而且虽然使用寿命设计是3个月,但是可能也会工作多年的时间。

  因为美国已经给出了相应的参考,比方说在2004年安全着陆火星的机遇号火星探测器,它原本就是计划只工作90天,也就是3个月左右的时间,可是机遇号却通过太阳能供电,在火星上坚持工作了15年的时间,一直到前两年才停止工作。

  

  自然,我国天问一号如果能够在火星上实现软着陆,也是完全有可能通过自主发电,持续工作多年的,一起拭目以待吧!

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