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中国天问一号又公布了一张拍摄于2025年的高分相机照片。整张照片显示的火星实际范围约为1.4公里×1.4公里。对于窄角相机图像来说,其高动态范围令人惊叹,可以清晰看到火星表面的奇怪线条特征。

差不多5年之前,我国的天问一号探测器成功抵达火星轨道。随后,轨道器停留在火星轨道上绕着火星飞行,着陆器则带着祝融号火星车成功登陆火星表面。5年过去了,天问一号轨道器仍然在火星轨道上正常工作。那么,如今祝融号火星车究竟怎样了呢?

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祝融号在踏上火星表面后,就开始了在火星上的漫游之旅。祝融号携带着多种科学设备,对火星开展了一系列探测,收集到了大量的一手火星数据,并利用轨道器传回地球。

按照设计,祝融号能在火星上工作90个火星日(约93个地球日)就已经达到预期设计效果了。而在实际中,祝融号的运行时间大幅超过设计寿命。在第90个火星日时,祝融号仍然状态良好,还能继续开展更多的探测任务。

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祝融号在火星上就怕发生两种事情,一种是通信系统故障而导致失联,另一种是断电失联。当太阳、地球、火星三者依次排开形成近乎一条直线时,就会出现“日凌”现象,太阳电磁辐射会产生显著干扰影响,对探测器与地球的无线电通信产生强烈干扰,甚至导致通信中断。祝融号此前通过休眠一个月,躲过了太阳电磁辐射干扰。

另一方面,祝融号也会面临断电威胁。我国火星车的电能来源是太阳能电池板利用太阳光进行发电,充足的光照是非常重要的。在没有电力的情况下,火星车的电子系统很可能遭到永久性损坏。在火星上,有几种情况会让祝融号面临电力不足的情况。

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一个是火星的夜晚,火星上的一天约为24小时40分,跟地球上差不多,火星车在夜晚需要休眠。第二个是火星的冬季,火星绕太阳公转一圈所需的时间大约是687个地球日,自转轴倾斜了25.2度,接近于地球的23.5度,所以火星上的季节情况与地球上相似,但持续时间会更长,差不多可达6个地球月。并且火星离太阳更远,表面接收到的太阳辐射更少,所以冬季会更冷,最低气温可达零下110摄氏度。

祝融号着陆在火星北纬25度的区域,差不多位于火星的北回归线附近。在漫长火星冬季来临时,祝融号需要进入长时间的休眠状态。这个是最考验火星车的情况,只有挺过冬季才能继续火星探测之旅。

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第三个是火星上的灰尘很大,那里时常会刮起巨大的沙尘暴,甚至是持续数月的全球性沙尘暴。首先,火星地表遍布细小沙尘,尺寸普遍在几微米到几十微米。其次,火星昼夜温差非常大,可达数十度,强烈的温差可以产生巨大的气压差,进而形成强对流和高速风。再加上火星表面的重力相对较小,只有地球表面的三分之一,沙尘一旦被扬起,就会长期悬浮在空中。

在沙尘暴的作用下,火星表面的太阳光照强度会锐减。而且大量的沙尘还会覆盖到火星车的太阳能电池板上,导致发电量更加不足。此前,美国宇航局(NASA)的机遇号火星车由于受到火星全球性沙尘暴的影响,最终在火星运行了14年之后而断电失联。

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为了应对火星上的各种极端情况,科研人员专门对祝融号的太阳能电池板做了针对性优化工作。祝融号的电池板表面覆盖着一层特殊的纳米结构,可以减少与灰尘的接触面积,让灰尘更不容易附着在上面。并且电池板还能竖起来,让灰尘滑落。

有了电力保障,祝融号出色地完成了为期三个月的既定任务,并且后面继续开展了一系列延伸任务。在火星上运行了差不多一年之后,祝融号迎来了第一个火星冬季,它也按计划进入休眠状态。

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原本要在来年春天唤醒的祝融号,却没能如期自主苏醒。后面即便到了夏季,气温变得足够高,祝融号也没能苏醒。最后的唤醒期限已经过,祝融号仍然无法醒过来。

从NASA的火星勘测轨道飞行器(MRO)拍摄到的祝融号着陆区照片来看,祝融号已经长时间停留在原地,而且外表颜色也看起来比之前更加暗淡,这应该是被大量火星灰尘覆盖所致。很可能是由于灰尘覆盖太过严重,祝融号的发电量不够,导致最终断电静默。

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不管怎样,祝融号都已经超期超额完成了各项火星探测任务,而且这也只是我国的第一次火星探测,取得这样的非凡成绩是非常值得我们骄傲的。

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未来,还有更宏大的火星任务在等待开启,在2028年前后,我国将发射天问三号探测器,它将飞赴火星采集样品,并将其带回地球。我们将有望率先带回全球第一份火星样品,让我们拭目以待!