火星车 【技术点·火星航天】浅谈祝融号火星车的太阳能帆板
火星车的太阳能帆板，为什么尺寸那么大？大家都很好奇...
中国的天问一号火星探测器已经降落到火星上了。祝融号火星车也在乌托邦平原轧下第一道中国印记。不知你是否注意到，与嫦娥工程中的月球车相比，天问一号火星车的太阳能帆板尺寸似乎要大得多，这是为什么呢？
中国火星车与月球车
火星车的太阳能帆板确实很大，这是由火星的特殊境况决定的。
文章插图
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【 火星车|【技术点·火星航天】浅谈祝融号火星车的太阳能帆板】首先，由于距离更远，火星接收到的太阳辐射能量要比地球和月球少，所以若想接收到同样多的太阳能，必须使用更大尺寸的太阳能帆板。其次，火星是一个大“灰球”，整个火星表面遍布灰尘。一旦发生尘暴，就会有几十毫米的灰尘覆盖在太阳能帆板上，致使照射到太阳能帆板上的光线减少，进而导致发电功率降低。例如，机遇号火星车刚开始在火星上执行探测任务时，太阳能帆板每天可以提供900瓦时的电能。然而过了6个月后，由于上面沾满了灰尘，太阳能帆板每天提供的电能仅有500瓦时~600瓦时。
同时，火星尘暴还阻碍了太阳辐射的进入，降低了火星表面的平均温度和最高温度，进而影响了火星车太阳帆板的光电转换效率。为了降低火星尘埃对火星车太阳能帆板输出功率的影响，工程师们想了很多办法。
1、利用火星风进行尘埃清除的自然方法。当火星风速大于35米/秒时，可以清除大部分微尘。但事实证明，在火星车执行任务期间，火星风速或许一直也不会大于35米/秒。所以这种方法并没有想象中那么可靠。
2、机械方法。这个听起来似乎更加可行——利用压缩气体直接喷吹太阳翼上的微尘，或在火星车休眠前将太阳能帆板竖直甚至反转。
3、采用隔离方法。将带有囊体的透明薄膜覆盖在火星车太阳翼上，当落在透明薄膜上的灰尘较多时，可以通过充气膨胀薄膜囊体，实现薄膜与太阳翼分离。
4、采用表面工程技术工艺方法。这就好比夏季荷叶上的水珠并没有发生浸润，荷叶随风摇曳的过程中，水珠可以很容易滚落。这些方法思路很好，但都需要增大成本或重量。
综上，目前最有效和最可靠的方法就是扩大火星车太阳能帆板的面积。
实际上，我国首个火星车帆板的尺寸设计就是在任务寿命90 天和火星尘埃影响因素之间进行折中考虑后确定的。
来源：我们的太空
文字：中国航天报
编辑：王艳梅
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