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太阳能集热器


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另外 ， 火星表面有沙尘的问题 ， 火星上全球性的沙尘时有发生 ， 一旦出现沙尘 ， 那就是暗无天日 。 在火星沙尘天气的情况下 ， 太阳变得不可见 。 针对这样一个可能存在的极端条件 ， 如何解决太阳能利用的问题？有两方面的处理 ， 一是太阳能电池表面做了一些特殊处理 ， 把沙尘的附着力降得很小 ， 不太容易出现沙尘的积累；另外 ， 通过太阳翼的运动抖落浮在表面的沙尘 。
第二 ， 如果真正的沙尘到来 ， 好几天都见不到太阳 。 怎么办？储存的电能、热能不足以支持正常的工作时 ， 可以进行自主休眠 ， 就像动物冬眠一样 ， 等到太阳升起来、天气变好了 ， 再自主地唤醒 。 这是面对极端的天气 ， 祝融号预留的一些应对手段 ， 我们不期望它能够真正派上用场 ， 但真正出现极端天气以后 ， 还是有办法度过危机 。
最后一个是在火星表面巡视 。 探测器的车轮要跟火星表面的石块儿、土壤接触 ， 接触的地面不像地球上平整的路面 ， 探测器着陆的区域基本类似于地球的戈壁 ， 而且火星表面石块非常坚硬 。 之前的火星车在火星表面遇见过许多困难 ， 首先是车体出现一些沉陷 ， 从车辙的痕迹看出有很明显的滑移 ， 显示出沉陷度很大 。 另外还有坚硬的石块在行进过程中导致车轮破损 ， 这都是前车之鉴 。


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火星车车轮破损
针对祝融号在火星表面进行巡视、探测中可能出现的故障 ， 我们的绝招是什么？大家可以看下面几个小动画 ， 第一个是车体抬升 ， 发射时处于收拢状态可以抬升 ， 在火星表面过一些障碍的时候也可以使车体抬升 ， 通过车体抬升和下降可以实现蠕动 。 这其实相当于一台装有主动悬架的车 ， 即悬架不是随地形被动改变 ， 而是主动改变 。 这也是国际上第一个在地外天体巡视器上采用主动悬架移动的系统 。 它的好处是有更强的通过性和脱困能力 ， 对车轮遇到的一些障碍 ， 通过车体抬升、下沉、再抬升、再下沉 ， 产生蠕动过程脱困 。
火星车的六个轮都可以独立转向、独立行进控制 ， 所以它可以蟹行 ， 就是车可以横着走 。 当进入一个障碍很多的区域时 ， 就不需要转身 ， 因为原地转弯有转弯半径 ， 它可以向任意方向行走 。 对于松软土壤它可以斜着爬坡 ， 类似于人爬坡走“之”字 ， 叠加上车辙的影响 ， 它爬坡能力会得到很大的提升 。 这样一个新型的移动系统更适合火星复杂的地形 ， 此外这个车可以进行抬轮儿 ， 增加了可用的探测场景 。
针对车轮容易破损的问题 ， 我们采用了新型的铝基碳化硅材料 ， 即使车的所有重量集中在车轮的某个点 ， 它的承压强度都可以满足要求 ， 不会出现破损 。 所以我们相信祝融号能在路面很复杂、有很尖锐的火星石块的情况下 ， 也有很好的移动性能 。