設計壽命90日 祝融號卻能運作10年?

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   天問一號的祝融號火星車已完成90個火星日(92地球日)的既定巡視探測任務;雖然它的設計壽命就是這90火星日,但由於狀態仍然絕佳,所以將會「超期服役」,繼續探索火星上更遙遠和神秘的地方。那麼,祝融號還能在火星上工作多久呢?最樂觀的估算是能10年或以上!

 

火星塵暴是祝融號長壽的最大敵人

   祝融號火星車是由天問一號搭載,在2020年7月23日發射升空,至2021年5月15日在火星着陸,隨後開始巡視探測。至8月15日,設計壽命90火星日的祝融號完滿完成既定任務。

  在這90個火星日中,祝融號累計行駛了889米,車上6組科學儀器共獲取10GB原始數據,當中函蓋了火星氣象、地質等資料,例如它確認了火星的氣壓大概是在800帕左右,是地球的120分之一;又測定火星風速大約每秒2米到8米,最大風速大約每秒10米,相當於地球的微風狀態。

祝融號是由天問一號火星探測器搭載,2020年7月23日從海南文昌發射升空。它用了近7個月時間才抵達火星。(圖片來源:視覺中國)

  由於祝融號設備狀態良好,能源供應充足,「甚至比預期還要好一些」,所以科學家會讓它「超期服役」,進入拓展任務階段,繼續探索火星,尋找可能存在的水冰,甚至生命迹象;此後祝融號還會進行一些極限測試,為後續史天體的自主巡視探測任務,積累更豐富經驗和技術儲備。

  至於祝融號會「超期服役」多長時間,科學家並沒有具體說明。事實上,影響火星車壽命的因素太多,除了其本身設備的耗損老化外,更重要的是實際運作環境的變化。

  當中帶來最大變數的莫過於火星沙塵暴,它帶來大量磁性沙塵,或會遮蔽了火星車的大陽能電池板,直接影響了它的電力來源。沒有了電力,火星車秒變「磚頭」;電力供應不斷,它的壽命可以很長。

  延伸閱讀:祝融號初探火星 為天問二號鋪路

 祝融號將花數年探索20公里外泥火山

   雖然祝融號的最終壽命現在誰也說不準,但「前車」可鑑,美國火星車的運作時間或有一定參考價值。

  美國的勇氣號火星車個頭比祝融號略小,也是以太陽能為動力,設計壽命同樣是90個火星日。它2004年1月登陸火星,雖然兩度遇上太陽能電池板蒙塵的問題,但幸運地塵埃被吹散,結果它在火星上工作了2,695天,直到2011年5月24日才結束。

  美國另一輛火星車機遇號,比勇氣號晚大約3星期到達火星,它的工作壽命更長達14年半,直至2018年6月的塵暴才失去聯繫。

祝融號在火星烏托邦平着陸,圖為它傳回的火星表面照片。(網上圖片)

  所以有傳媒認為,祝融號的科技應該有後發優勢,只要加上有足夠的幸運,它實際的使用期可能會長達10年,遠遠超過設計壽命。

  在講述祝融號未來的拓展任務時,專家曾提到火星車將會向南駛向古海陸交界地區,近期目標是1.7公里外一處溝槽。另外,20公里外的一處泥火山,也是祝融號未來或將探索的地方。

  這很值得注意,若以90個火星日行走889米的速度推算,1.7公里祝融號就要幾個月時間才可以到達,20公里更要走上好幾年,所以這些目標或能反映科學家對祝融號壽命的估算和期望。

 日凌影響通訊 祝融號將進入安全模式

   此外,有人會質疑祝融號為何不能「跑快一點」。其實祝融號速度是可以達到每小時200米的,只是實在操作上,由於它要靠太陽能獲得動力,而火星距離太陽極遠,太陽光能輻射弱,所以為確保設備能夠有足夠的供能以維繫正常運作,車體的速度不能太快。再者,慢速前行也有利於預留足夠時間予祝融號處理危急情況,以及方便車上儀器操作。

祝融號以火神為名,象徵用火照耀大地,帶來光明。圖為用分離相機拍攝的祝融號和着陸平台合照。(網上圖片)

  有航天迷曾提出,祝融號是否有機會與目前同在火星上運作的美國毅力號碰面?祝融號和毅力號相距大約1,800公里,了解過祝融號的行進速度,就會知道這只是「美好願意」。

  另一方面,2021年9月中旬至10月下旬,火星、地球將運行至太陽的兩側,三者近乎處於一條直線上,出現「日凌」現象。由於太陽電磁輻射干擾,祝融號和地球通訊將中斷約50天,它與一直在火星軌道飛行、負責通訊中繼的天問一號環繞器,會暫時轉入安全模式,停止工作。

  據悉,日凌結束後,環繞器將轉到遙感使命軌道,繼續提供通訊中繼服務的同時,亦會開展對火星全球遙感探測。

  延伸閱讀:祝融號火星車圓滿完成既定探測任務將繼續行駛實施拓展任務

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