火星洞察號探測器快撐不下去了

洞察號已經(jīng)離開地球三年多了，但目前日積月累的火星沙塵覆蓋滿了太陽能電池板，導(dǎo)致它的太陽能獲取效率逐漸降低，各儀器性能逐漸跟不上。按照這個趨勢持續(xù)下去，估計一年左右任務(wù)就會結(jié)束。

中國祝融號的太陽能電池板，在設(shè)計時考慮到了這些因素。由于火星距離太陽更遠(yuǎn)，這里的太陽能密度僅為地球附近的4成左右，對太陽能帆板收集能量效率的要求極高。它使用了4片巨大的由三結(jié)砷化鎵構(gòu)成的“蝴蝶型”太陽能電池陣列，確保足夠的能量供應(yīng)。通過防塵涂層技術(shù)，祝融號表面的抗沙塵能力大幅提高。如果沙塵也積累到一定地步，它甚至可以像“蝴蝶”一樣，掀起自己的翅膀，讓上面的沙塵自然掉落，不至于導(dǎo)致任務(wù)受到巨大影響。

但對于曠日持久的全球沙塵暴，則只能是“我打不起，但躲得起”，進(jìn)入休眠狀態(tài)，先躲過“風(fēng)頭”再說，這換做誰都沒有辦法。

沙塵的確是太陽能火星車在火星上生存最大的問題之一。對于著名的勇氣號和機遇號也是如此。在2007年火星巨大的沙塵暴中、99%的陽光被沙塵遮蔽了數(shù)月而導(dǎo)致這兩個兄弟險些任務(wù)失敗，但它們通過休眠方式在比地球風(fēng)速快10倍以上的惡劣環(huán)境中最終幸存下來，贏得新生。

不過悲劇的是，2018年火星又出現(xiàn)了席卷全球的巨大沙塵暴，機遇號由于能源問題再次陷入沉睡。年底沙塵暴消退后，NASA嘗試了800多次聯(lián)系都未能將其喚醒，最后只得宣布放棄這個已經(jīng)在火星工作了15年的火星車。

其實可以通過放射性同位素電機徹底解決太陽能問題。這種電池通過钚238等放射性元素衰變放熱的原理以熱發(fā)電，多余的熱量還能用來給核心儀器保溫?！痘鹦蔷仍分旭R克·達(dá)蒙就把核電池拎出來當(dāng)暖氣用，不過不用擔(dān)心輻射，這種僅是阿爾法粒子，隨便擋一下就沒了。

钚238的半衰期長達(dá)88年，這也意味著核電池的理論壽命極長，至少相對其他儀器的壽命足夠了。不過要弄這種元素不容易，因為它是核原料的附屬產(chǎn)品，現(xiàn)在世界各國基本停止了大規(guī)模發(fā)展，只能消耗庫存，價格也極高。朱諾號去木星這邊遠(yuǎn)的地方都要用非常大的太陽能電池板，一個重要原因也在于钚238不夠用、太珍貴了。目前，在火星的僅有好奇號和毅力號在用。

我國在嫦娥三號上就用過它保溫，在嫦娥四號上用過它保溫+發(fā)電試驗，希望未來來個大號的核電池，用到火星和更遠(yuǎn)的深空探測中。

尤其是更遠(yuǎn)的深空探測，太陽能微乎極微，沒辦法，幾乎必須用核電池。