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发布时间:2022-03-20 5:22

风雨哈佛路

  周泰号:靠哪些巡查检测火花

  ■贾 阳

  2020年发送对话框,我国的周泰号和英国的恒心号火星探测器与此同时考虑,现阶段均在火星表面进行检测主题活动。在我国从而变成 第二个在火花上进行巡查检测的我国,也是唯一一个与此同时进行月球和火花巡查检测的我国。

  周泰号火星探测器抵达火星表面后,相关部门公布了火星探测器拍攝的相片,造成大家普遍关心。尤其是见到运用wifi分离出来摄像头从第三方角度拍攝的火星探测器与降落服务平台的合照时,大伙儿陆续关注点赞周泰号火星探测器,并把这张图片称之为“煦煦摸了摸陆陆”。

  截止到2021年7月30日,周泰号火星探测器在火星表面已工作中75个火星日,当日完成了对第二处沙漠地形地貌的科学研究检测。事后,它会运用表层成份探测器和多光谱相机等科学研究荷载,对大量总体目标进行详尽检测。

  可以说,大家已掌握到“煦煦”的讨人喜欢与爱岗敬业。那麼,它有什么技术性特点呢?使我们一探究竟。

  大家的设计方案精准定位为“二代半”

  设计方案火星探测器之初,有海外权威专家问及我国第一辆火星探测器的设计方案精准定位。针对这个问题,大家得出的回应是:英国运用25年依次发展趋势了三代火星探测器,单单从净重的角度观察,各自为第一代的10kg等级、第二代的100kg等级和第三代的1000kg等级,各层面的工作能力也随着持续提高。大家的周泰号火星探测器净重为240kg,仅从净重看,它归属于第二代。

  伴随着技术性发展趋势,大家的周泰号火星探测器设计方案精准定位是“二代半”。这一空出的“半代”,关键反映在火面挪动、存活、独立技术性等层面的创新性上。

  积极悬挂系统啥地貌都不害怕

  火星表面地貌繁杂,不仅有斜坡、大石头,也是有绵软的沙土地。英国火星探测器在工作中全过程中,曾碰到无法翻过的沙子质斜坡,也曾深陷沙子中没法挪动。周泰号火星探测器选用了积极悬挂系统挪动系统软件,其目地便是使火星探测器在繁杂地貌标准下,具有极强的根据工作能力。

  在平整的硬地面上健身运动时,火星探测器维持积极悬挂系统组织的积极骨关节锁住,这时悬挂系统衰退为处于被动悬挂系统。碰到石头阻碍较为高的状况,可运用积极悬挂系统将车身拉高。在无法根据的软基处理沙土地,尤其是车轱辘产生很大地面沉降没法顺利根据时,可选用尺蠖运动方式解困。

  最先,2个前胎往前健身运动,中轮和后胎没动,车身高宽比随着慢慢减少。随后,前胎没动,中轮、后胎前行,这一全过程中车身高宽比慢慢拉高。然后,再不断反复以上全过程。那样的尺蠖运动方式,健身运动高效率尽管较为低,但沙土地解困实际效果很好。

  靠集热窗完成“防寒保暖”

  火星表面溫度稍低,在火星探测器顶端,安裝的像双筒望远镜一样的机器设备,称为集热窗。对话框有一层塑料薄膜,能见光能顺利通过,车身传出的远红外却没法显出,进而具有隔热保温实际效果。

  太阳通过集热窗后,动能被一种称为正十一烷的化学物质根据改变方法存储。火花大白天溫度上升,这类化学物质吸热反应溶化;到夜里溫度降低时,这类化学物质会在凝结的全过程中释放出来能源。动能的变换方法变成了“太阳能-能源-改变能-能源”,高效率可做到80%之上。

  当今,火花上恰逢炎夏,周泰号火星探测器会“觉得”稍微有点儿热。但是,等火花到秋天以后,搜集能源的这一本事便会表明出效应了。

  太阳能电池板片像菏叶亲水性一样除灰

  在火星表面工作中,难以避免会遭受火花尘的危害。最立即的危害,便是造成太阳能电池板功率降低。由于火星探测器工作中所必须的电磁能都来源于太阳能发电,假如电磁能不够,火星探测器只有在火星表面“入睡”。

  在夏天,大家观查菏叶上的水滴,能够发觉,菏叶与水间并没产生侵润,菏叶随风摇曳的全过程中,水滴非常容易滚下来。参考大自然菏叶的亲水性基本原理,科技人员在充电电池盖片上提升了超疏基外部经济构造。这种构造的规格比火花尘颗粒物的特点规格还需要小,当火花尘与之触碰时,就等同于与一个纳米的“针床”触碰,而不是与一个平面图触碰。这大大的减少了火花尘颗粒物与太阳能电池板中间的触碰总面积,进而变弱了他们中间的粘合力,使火花尘不容易堆积,就算堆积后也更非常容易清除。

  火星探测器选用了超疏基充电电池盖片,在其中两个太阳翼还可调节到垂直情况,有利于火花尘滑掉。

  超疏基外部经济构造的制取方式有很多种多样,火星探测器上选用的是湿化学腐蚀法。检测发觉,改善后的太阳能电池板片,除灰实际效果做到了80%之上,尤其是对粒度75~125μm范畴内的浮尘颗粒物,除灰实际效果可以达到95%。

  由自身决策什么时候“入睡”什么时候“醒来”

  火星表面也会出现部分沙尘天气,比较严重时乃至涌向火花的绝大多数地域,变成 国际性风沙。英国的机遇号火星探测器在火星表面工作中了15年,便是由于一次比较严重的沙尘天气而终断了工作中。

  周泰号火星探测器怎样解决那样的沙尘天气呢?研制者们为其设计方案了独立休眠状态唤起作用。就是,火星探测器会依据环境破坏,自身决策什么时候“入睡”什么时候“醒来”。

  在火星表面,当风力慢慢上升,发生沙尘天气时,火星探测器最先觉得到的是太阳能发电太阳能电池板輸出的电磁能有一些不足。每每傍晚时,电池容量都应该是浓浓的,“今日如何那么少?”火星探测器赶快测算明日工作中必须是多少电磁能。假如结果是“差一点”,那麼火星探测器便会降低工作中的机器设备,根据“过紧日子”的方法直到第二天;假如结果是“差许多 ,不足今晚用的”,那麼火星探测器便会马上休眠状态,全系统软件关闭电源。

  这时候,就必须周泰号火星探测器“过点穷日子”。机器设备的溫度急剧下降,最少可以达到-100℃下列。即使如此也没法,火星探测器只有在严寒中“入睡”。

  唤起有两个必要条件:一个是直到沙尘天气以往,太阳愈来愈强,空气越来越澄静、全透明,火星探测器太阳光翼的发电能力可保持一切正常工作中;另一个是火星探测器主要设备的溫度合乎工作标准,例如电瓶可一切正常电池充电了。

  等标准都达到了,不用路面操纵,火星探测器会自身“清醒”,再次工作中。

  图象压缩算法一展强劲作用

  对生疏自然环境开展探寻,图象信息内容毫无疑问是最形象化也是最关键的信息内容。图象信息内容中带有非常多的时间和空间沉余,因而图象信息内容的信息量十分大。

  火星探测器执行任务的前3个月,火花与地球上中间间距为3.2~3.8亿千米,从火花到地球上的通讯链接网络带宽遭受非常大限定,在太空数据库端对图象开展缩小,毫无疑问是提升信息内容传回高效率的必然选择。深空探测器資源珍贵而比较有限,火星探测器的数据处理方法工作能力不容易像路面电子计算机那样强劲。因而,必须依据火星探测每日任务的运用要求,统一考虑到图象数据信息的缩小及传送2个阶段,设计方案最佳的图象数据编码及传送计划方案。

  对于火星探测每日任务中压缩算法解决要求,科技人员专业为周泰号火星探测器设计方案了图象压缩算法,完成了多种多样照相机数据信息存储系统、压缩算法比灵便操纵、品质渐变性传送、有兴趣地区优先选择编号、抗误码蔓延和图象缩列图转化成传出等作用,达到了火星探测器靠谱、高效率、灵便的图象运用要求。

  (创作者系中国空间技术研究院研究者)

【编写:叶攀】

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