【推荐阅读】“祝融”“冬眠”,期待下一个春暖花开

来源:仪征中学 时间:2022-09-02
 

【推荐阅读】“祝融”“冬眠”,期待下一个春暖花开

2021515日,我国首次火星探测任务天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原;522日,其搭载的祝融号火星车开始探索火星。300多个日夜,基于天问一号和祝融号取得的科研数据,科学家们正在产出一系列原创性科研成果。现在,火星的冬天到了,祝融号开始“冬眠”了。

“祝融”为何要“冬眠”

祝融号火星车拍摄的“着巡合影”图。新华社发

  冬去春回,寒来暑往。和地球一样,火星也有公转和自转,存在黄赤交角。火星的一天是24小时37分,与地球有着几乎相同的昼夜轮替时间,在火星上看到的太阳也是东升西落。火星公转的轨道面与火星的赤道面倾斜角度(自转轴倾角)为25.19°,与地球的倾斜角度23.5°非常接近,这使得它们同样拥有昼夜交替和春夏秋冬四季轮换。

  火星与太阳的平均距离大约是1.5个天文单位,大约是2.3亿公里,绕太阳公转的椭圆轨道比地球的偏心率更大,为0.093(地球只有0.017),这导致火星各季节长度颇不一致。火星的一年相当于687个地球日,其季节长度约为地球的两倍;又因为其远日点接近北半球夏至,因此火星北半球的春夏比秋冬各长约40天。同样,由于火星偏心率更大,所以在近日点和远日点处火星表面的温差可达近160℃,这对火星的气候产生了巨大影响,火星南北半球的四季差异更加显著。火星的四季基本上都是寒冷干燥的,火星表面的平均温度大约为-55℃左右,温度跨度大,夏季白天平均温度约+27℃,冬季白天平均温度低至约-133℃。

  天问一号探测器的着陆点位于乌托邦平原南部,纬度25.1°,大致相当于我国贵阳市、福州市在地球的纬度范围。当前,我国祝融号火星车所在区域已进入冬季。与地球相似,火星北半球进入冬季后,光照高度角下降,太阳光照倾斜热量较少、光照时长也缩短。同时,火星存在沙尘暴天气,冬季会更为频繁,致使光照强度进一步减弱。相对于真空环境、火星表面的大气环境也将增加对火星车电能的消耗,由于火星表面存在不可预知的尘暴,会阻挡太阳辐射,同样也影响着火星的大气温度、表面温度,使得火星的平均气温降低。工程师们还给祝融号穿了一件用气凝胶作的特殊“棉服”,当火星冬季到来时,这件“棉服”会起到给祝融号保温的作用。

  那么,其他国家的火星车也需要“冬眠”吗?截至目前,成功落火并开展巡视探测的火星车共6辆,分别是美国索杰纳号(Sojourner)、机遇号(Spirit)、勇气号(Opportunity)、好奇号(Curiosity)、毅力号(Perseverance)和我国的祝融号。除好奇号和毅力号采用放射性同位素热源(RHU)发电外,其余四台火星车都是通过太阳翼发电提供能源供应,能源受太阳光照强度影响,需要在火星冬季到来时进行“冬眠”。

星河长明。我们的征途是星辰大海,人类对太空的探索将永不停歇。我国首次火星探测任务开启了我国月球以远深空探测的步伐,起步虽晚,但起点较高——通过一次任务实现了火星环绕、着陆和巡视,实现我国航天事业自主创新、跨越发展的标志性成就。期待祝融号获取更多的科学数据,为我们带来新认识、新认知!

 
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