玉兔二号在950天内飞行了708米。它的速度如此之慢,但其工作能力却超乎其他国家的想象。月球车二号的平均移动速度要快十倍以上。美国的毅力号火星车似乎比祝融号火星车还快。是不是玉兔号技术最差,毅力号技术最强?
我们知道最慢的行星探测器可能是中国的玉兔二号月球车及其前身玉兔号探测器。虽然玉兔号火星车已经工作了972天,但它总共只移动了大约20米的距离。玉兔二号没有出现类似故障。它在登陆月球后约950天的时间里行走了708米,平均每天移动不到一米。
祝融火星车用时82天移动了806米,超过了玉兔二号短时间内移动的距离,平均每天移动10米左右。没那么快。苏联的月球车一号实际工作了十个月,移动了10540米,平均每天移动35米。美国的机遇号火星车用了十五年,移动了大约四十五公里,平均每天八十九米,接近祝融号。
不过,如果单单对比美国的行星车,我们也可以发现,速度越快,科技越先进。速度与很多因素有关,先进技术的影响并不显着。先从汽车本身的性能说起,因为所有的行星车都是电动机驱动的。电动机的技术应该越来越高。现在的电动机肯定比五十年前的电动机先进。为什么他们后来的行星车速度没有早期的行星车快?
其实电动车的设计时速主要跟功率有关,而电动车的功率跟电源的功率有密切关系。太猛了,电池电量也耗尽了,只好停下来充满电才安排脱困。也就是说,只要电池够劲,月球车的速度还是有潜力可挖的。
另外,马达的功率也会受到其他负载功率的影响。当电源的功率一定时,其他负载是否工作以及工作功率的大小都会影响电机的功率,从而影响汽车的行驶速度。最新的这款行星车,包括玉兔和祝融,在各种负载的总功率中占比很高。只要大部分负载开始工作,车辆就会停止移动或缓慢移动。
其实,影响平均移动速度的因素除了车辆本身的性能外,还与任务特性和环境特性有关。从任务特点来看,除了美国的载人月球车外,其他行星车都肩负着探索的使命。背负着大量的仪器设备,为了完成检测任务,他们经常走走停停,甚至走走停停的时间比行走的时间还要长很多,平均速度也会很慢。
大多数探测器会寻找感兴趣的特殊目标,然后停下来工作更长时间。祝融火星车每移动100米或一周,就会选择一个目标进行特殊探测。算上中国的玉兔二号月球车。设计速度是每小时200米,但实际速度可能连10米都达不到。
因为这是一只勤劳好学的兔子。它正在对每个步骤进行详细研究。在探测的同时,它向地球报告。速度自然不能快。如果有人问,那这只兔子总不能快走两步去寻找更多有特征的位置去探查吧?
其实兔子每走一步,都会有新的发现,因为它携带了月球雷达,用来探测月球下看不到的地层特征,从而绘制出层次分明的月球土壤图。如果走得太快,错过了某个点,画出来的图就会不连贯。土下的东西跟外面的不一样。通过摄像头可以看到下方很远的构造,只能通过雷达一点一点采集数据。
另外还要时不时停下来研究其他项目,所以这只兔子虽然很慢,但也很忙。近几年取得的检测数据,丝毫不亚于其他检测仪。玉兔二号之所以慢,是航天专家介绍的另一个细节。玉兔二号每走一步都要服从地球上管理者的安排,绝不能越权,因为月球离地球很近,发射一个信号需要一秒多的时间。地球可以一点到达,地球控制中心几乎可以实时掌握兔子的动态,因此可以随时指挥兔子的方向。
相比较而言,祝融的自由度要高很多,因为祝融向地球汇报,少则几分钟,多则二十多分钟,甚至更长。数量实在是太慢了,所以地球上的指挥官们只在大概的方向指挥着祝融。在具体的行走过程中,祝融要靠自己的大脑思考和规划路线,避开障碍物,比兔子走得快很多。
所以行星车的速度和装备的好坏并没有直接的关系。从目前的数据来看,号称最慢的月神二号其实是一台行星载具,工作能力很强,工作量不一般。汽车可以类比。当然,未来的发展方向肯定离不开速度。技术过硬的时候,速度越快,自然工作能力就越强。
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