这个明星要登月 第180节

  “什么问题?”

  “火星尘埃覆盖问题!”

第271章 没有如果,但有重生,还有在火星上测试载人登月技术

  人类对火星是非常好奇的,所以跟月球一样,人类对火星也有大量的探测。

  不过探测归探测,在火星上有火星车活动的国家目前只有老美。

  至于老毛子,它跟火星犯冲,是拉低火星探测成功率的存在。

  就跟班级里拉低平均分的差生似的。

  而得益于老美使用火星车的经验,老中设计火星车的时候做了不少应对火星尘埃覆盖的设计。

  负责人说道:“首先是来源于荷叶不被露珠浸润的原理,也就是在太阳能电池表面增加超疏基电池盖片。”

  “这是一种纳米级微观结构,可以减小火星尘颗粒与太阳能电池之间的接触面积,进而使得颗粒更容易被火星风吹走,除尘效率可达80%以上。”

  “在超疏基电池盖片基础上,火星车身两侧的太阳翼设计成了类似蝴蝶翅膀的四片结构。”

  “它们可实现一维转动至垂直姿态,也就是像蝴蝶翅膀一样竖起来,进而直接倒掉覆盖在太阳翼表面的火星尘……”

  这个也是借鉴以前火星车的经验,之前的火星车太阳翼展开之后就不能再活动了,但是它们可以过倾斜整个车身来倾倒太阳能电池板上的灰尘,并以更大的投影面积面向太阳。

  当倾斜角度大于粉尘的“休止角”时,就能达到让灰尘滑落的除尘目的。

  比如欧洲航天局迟迟未能发射的罗莎琳德火星漫游车,它就能通过寻找合适的坡度地形将车身倾斜超过30度,从而让尘埃掉落。

  但也不是每台火星车都有这样的地形条件。

  比如之前的NASA勇气号火星漫游车太阳能板就被大量尘埃覆盖住了,冬天快到了,NASA想让勇气号倾斜从而最大程度地暴露在阳光下。

  但由于它的车轮已经卡死在向南倾斜5度的岩石上,而太阳在天空的北方地平线附近,所以最终让勇气号失去电力终止了任务。

  现在老中设计的太阳翼活动功能就是主动产生倾斜角,让灰尘滑落。

  这又是“荷叶”又是“蝴蝶”的,可以说颇具浪漫主义气息,但路云却微微摇头。

  因为他上一世可是知道祝融号是怎么失去活动能力的,光靠这些技术还是无法解决灰尘覆盖的全部问题。

  因为火星薄弱的大气无法阻挡太阳的强紫外线照射,加上大风导致干燥的尘埃间以及尘埃与地表间不断相互碰撞,导致火星大气中飘浮的沙尘会带有静电。

  它们一旦落在太阳能板上就会吸附在上面,有时即使通过倾斜也无法完全去除吸附其上的颗粒。

  祝融号火星车差不多就是因为这个陷入沉睡的。

  虽然它的设计寿命是三个月,实际工作了差不多一年左右,算是超额完成了任务。

  但仅仅一年就无法工作了,还是相当可惜。

  之前老美的机遇号和勇气号火星车,它们也是用的太阳翼,并且设计寿命也是三个月,但它们一个工作了好几年,另一个工作了十几年!

  不过它们能工作这么长时间也不是因为技术先进,只是因为运气确实逆天。

  因为火星车的除尘工作除了自己干之外,还有“大自然的清洁工”。

  火星的沙尘暴不仅可以让灰尘覆盖太阳翼,运气好的话也能吹走太阳翼上的灰尘。

  尤其是遇到小旋风的时候,除尘效果极佳。

  根据老美自己的统计,勇气号遇到过一次,而机遇号遇到过四次。

  而且除了“大清洗”之外,机遇号还经常就过了一晚,电量突然增加5%的情况。

  科学家开玩笑说大概是火星人半夜出来给洗车了。

  不过更精确一点的解释是机遇号一直在探测陨石坑,坑里的气流和攀爬坑壁时车体的大角度姿态起了作用。

  所以机遇号就成了人类史上在其它星球行驶时间最长的探测车,从零四年一直工作到去年因为尘埃彻底覆盖结束任务,一共行驶了45公里,服役了14年。

  而未来的祝融号就没有这么好的运气了,它一直在探测大平原,并且又是在光照条件不好的“冬季”碰上了灰尘聚集量过高的情况,所以就一睡不醒了。

  如果它是在“夏季”出现的灰尘聚集量过高的情况,那“夏季”的强光照水平依然可以保证它的活动,甚至可以想办法去除一部分灰尘,让它在“冬季”也可以活动。

  可惜现实是没有如果的。

  不过……有重生!

  路云接到迷你火星车制造需求的时候是一八年年中,就是因为一七年底的“金蟾号”迷你月球车太牛批了。

  很多人觉得它工作1个月昼,也就是地球上14天就不错了,结果它工作了6个月昼!

  于是火星车项目就找上了他。

  与其搞个落地之后不能动的分离相机,不如让路云想想办法搞一台能长时间工作的迷你火星车。

  别管多长时间了,就是只能工作一天,那对于只能工作一会的分离相机来说也是“长时间”。

  更何况迷你火星车还能移动,这是最大的优势。

  当初路云设计“金蟾号”迷你月球车的时候才航空航天工程lv4,上边问他做迷你火星车的时候他的航空航天工程已经lv5了,那自然是小意思。

  于是去掉那个相机的重量,再在其他边边角角省一点,甚至去掉冬奥会吉祥物冰墩墩和雪容融展示牌。

  是的,天问一号的着陆器上带了这个。

  (工程师正在给天问一号着陆器安装展示牌)

  去掉这么多东西之后,路云最后得到了10千克的重量。

  这个重量差不多,当初老美的一个辆火星车“旅居者”就是这个重量。

  (旅居者号巡视器)

  它有几十厘米大,差不多是一个大号的玩具车那么大。

  不过这个不重要,更重要的是路云给祝融号火星车提出了进一步除尘的建议。

  NASA在上个世纪七十年代研发了一套电盾系统,利用静电力和介电泳力清除太阳能电池板上的灰尘。

  具体的来说就是将透明的电敏感材料放置在太阳能板上,借助传感器,当面板上灰尘浓度达到临界水平时为材料通电让灰尘带电并飘浮,从而将其从面板上移开。

  只是由于“静电击穿”现象的问题存在,该技术无法在火星或月球上使用。

  后来NASA研制了一种办法可以防止静电击穿,在地球的模拟火星环境中效果不错,面板仅需少量电荷就可以在两分钟内清除约90%的沉积在面板上的灰尘。

  只不过还是没有用到火星探测任务上。

  因为NASA已经不用太阳翼火星车了,改用同位素电池了,也就是俗称的“核电池”。

  正好,路云觉得用在祝融号上很合适。

  而且这技术不仅仅在火星上有用,在月球上也有用,因为月尘也带电荷。

  之前老美的阿波罗登月任务就出过问题,宇航员穿着月球宇航服带着月尘进入了登月舱,结果脱掉宇航服的时候就有月尘飘进了眼睛,或者通过呼吸道进入了肺部。

  12名登月宇航员都吸入了一定量的月尘,有的甚至出现奇怪症状,人称“月球花粉热”。

  要知道月尘可跟地球上的尘土不一样,它没有被风雨侵蚀过,都是最原始的破碎状态,棱角分明,就跟玻璃碎碴或玻璃纤维似的。

  如果在火星上验证了这样的静电除尘技术,那么就可以用在以后的载人登月任务上。

第272章 迷你火星车,万户火箭首次海上回收

  事实上路云正在为蓝星航天公司申请辐射安全许可证、核材料许可证和民用核安全设备许可证。

  没办法,别管如何为地外星球上的太阳能探测车提供保障技术,太阳能的限制还是太大。

  在月球上,进入月夜得休眠。

  在火星上,尘埃覆盖就得死。

  不说距离太远的火星,就说地球“家门口”的月球,如果人类想在上边长期驻留,那就必须先确定“泉水”的位置。

  人类必须逐水而居。

  现在科学界的共识就是在阴影区找固体水冰,而阴影区可能存在水的一个主要原因就是没有阳光。

  那太阳能月球车去阴影区就相当于“要你命三千”里的太阳能手电筒。

  有阳光才能亮,没有阳光绝对不会亮!

  而老中这边已经正式通过了“月球导航与资源探测”计划,也就是路云之前提议的那个月球轨道卫星和无人月球车联合的计划。

  这个计划会用到很多月球车进行圈地……咳咳,探测。

  其中大部分是大大小小的太阳能月球车,但一些关键节点,也就是可能存在水的地方要上不受阳光多寡影响的核动力月球车。

  就像老美搞的“好奇号”与“毅力号”核动力火星车一样。

  只不过核动力确实太贵了,像是同样今年夏天发射的“毅力号”核动力火星车上的同位素热电发生器造价就高达7000万美元。

  而它的原料加设备总共才45千克重。

  并且上世纪老美和毛子疯狂扩充核武库,有大量的同位素原料钚-238,而老中的储备就很有限了。

  所以是不是真造核动力月球车还在研究,探测阴影区也有其他的方案,比如直接拉电线进去。

  不过路云的团队已经展现出了研发高性能小型地外星球探测车的能力,那么不妨再往大号探测车上延伸一下。

  就比如之前的“金蟾”月球车重5千克,这次的迷你火星车重10千克。

  嗯,已经在翻倍的大跨步延伸了。

  月球导航与资源探测计划蓝星航天公司肯定是要参与的,万一研究出便宜又好用的方法呢?

  要相信商业公司节约成本的能力。

  而在火星探测任务无线联试的会议结束之后路云就去了航天五院,看了看正在测试中的火星车。

  他从一八年夏天开始参与这个项目,到现在也有小两年了,在他参加的国家任务里算时间很长的。

  同时也是他敢给火星车改设计的原因之一。

  如果像之前嫦娥五号任务那样时间紧急,他顶多搞一个跟“金蟾号”差不多的迷你探测车就完事了。

  当然,他前期确实是在搞迷你火星车,是等八月底“万户”火箭首飞成功之后才提出的给大火星车添加“静电除尘”设备。

  毕竟这涉及到身份和权威的问题。

  甚至那之后火星探测项目组也没有直接同意,而是要开会讨论。

  毕竟老中的首次火星探测任务是典型的既保守又激进项目。

  保守在安全冗余很大,明明很多板材搞镂空设计既能保持强度又能减轻重量,但为了安全冗余就搞成了实心厚度。

  激进是老美要分好几次完成的任务目标,老中首次自己搞火星探测就要“绕落巡”三个目标一次完成!

  而等到去年二月路云凭借自己的努力成了载人登月火箭长征十号的总师之后,火星项目这边才同意路云的“静电除尘”计划。

  因为这个计划在载人登月任务里也要用。

  之后经过一年的努力,在基本不影响火星车原有设计的基础上“静电除尘”系统终于完成了。

  包括迷你火星车上也有。

  迷你火星车是一个比“金蟾号”大一圈的方盒子,但它的设计可复杂很多。

  毕竟质量重了一倍。

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