火星车|如何设计一辆漂亮的火星车?

前两天我们刚跟各位小伙伴更新了火星打工人“祝融号”的工作成果 , 截至11月8日 , 它已经在火星表面工作了174个火星日 , 累计行驶1253米 , 而且各项工况正常 。 可见 , “祝融号”不仅长得萌 , 功能也很强大呢!
那么 , 一辆外观漂亮、性能优良的火星车是如何设计出来的呢?一起来听听“祝融号”设计师贾阳先生的介绍吧 。
贾阳 中国空间技术研究院总体部研究员
“探索火星的意义在于为人类增加一个视角 , 从这个视角看火星、看地球、看太阳系 , 甚至整个宇宙 , 包括审视人类自身 。 ”
做一辆漂亮的火星车

火星车|如何设计一辆漂亮的火星车?
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“天问一号”探测器
“天问一号”探测器分为上下两层 , 下层是环绕探测器 , 只在火星轨道上飞 , 不会落到火星表面上去;像飞碟一样的上层 , 才会真正进入到火星大气层 , 然后着陆火星表面 。 降落过程中 , 探测器下方呈弧形的大底和上方的背罩都被抛掉了 , 稳稳落下来的是中间的着陆平台和火星车 。
“祝融号”设计最初想法是 , 要有相对较大的太阳翼 , 于是电池板做成屋顶状 。

火星车|如何设计一辆漂亮的火星车?
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火星车“祝融号”太阳翼的进化史
但火箭发射时会有剧烈的振动 , 太阳翼无法承受 。 如果压紧面积就不够 , 于是设计成4片 , 且向后展开 。
这样 , 火星车到达火星表面再向前驶离着陆平台都没问题 。 但如果向后走 , 后面两个太阳翼会触地 。 所以 , 又进一步调整 , 把后面太阳翼向侧后方调了一定角度 。

 
火星车|如何设计一辆漂亮的火星车?
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其实我们设计过很多太阳翼方案 , 包括一个圆盘形 , 两个圆盘形 , 甚至类似蝙蝠翅膀样子 。

 应对极端困难 , 祝融号有“法宝”
法宝都是为克服困难设计的 。
第一个困难是火星表面石块较多 , 地形较复杂 , 容易把火星车车轮扎破 。 于是为“祝融号”准备主动悬架 , 遇到特定地形可以把底盘抬高 。 “祝融号”如果遇到沉陷 , 即车轮大部分陷在沙子里 , 可以像一只小虫子蠕动一样轻松从沉陷沙土里走出来 。
第二个困难是沙尘暴 。 火星有时会有遮天蔽日的沙尘 , 导致太阳电池片发不出电 , 电池片上积累了很多沙土后 , 火星车也许就不能继续工作了 。 科学家们在电池片上放了一种类似荷叶的功能材料 , 从而把电池片的玻璃变成一个有很多尖的针床 , 灰尘不是很“踏实”地落到表面上而是落在针床上 。 在太阳翼运动过程中 , 灰尘就很容易滑落 。

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