美国宇航局的InSight登陆器利用火星沙为自己提供动力

时间：2021-06-07 11:56:17 来源：作者：网络转载

火星数学

大小：167.7M更新：2020-11-01

分类：办公学习

　　美国宇航局的InSight登陆器利用火星沙为自己提供动力，该航天器成功地清除了其太阳能电池板上的一些灰尘，帮助提高其产生能量的效率，并推迟它需要关闭其科学仪器的时间。 InSight火星登陆器背后的团队想出了一个创新的方法，在航天器的能量水平一直在下降的时候提升它的能量。

　　着陆器的机械臂将沙子滴在一个太阳能电池板附近，帮助风带走电池板上的灰尘。结果是每个太阳日（或火星日）多获得了大约30瓦特时的能量。

　　火星正在接近远日点，即它离太阳最远的地方，这意味着到达航天器被灰尘覆盖的太阳能电池板的阳光照射会被遮挡而减少，从而降低了它们的能量输出。该团队在InSight的两年任务延长之前就已经计划好了，他们已经将任务设计为在未来几个月没有科学仪器的情况下运行，然后在今年晚些时候恢复科学运行。在此期间，InSight将为其加热器、计算机和其他关键部件保留电力。

　　这种动力提升会将仪器关闭的时间推迟几周，从而赢得宝贵的时间来收集更多的科学数据。该团队将在2021年6月5日（星期六）尝试从同一个太阳能电池板上清除更多的灰尘。

　　火星的尘埃经常会给探测器带来麻烦，InSight团队近一年来一直在想办法试图清除太阳能电池板上的灰尘。例如，他们尝试了脉冲式太阳能电池板部署马达（最后一次使用是在InSight着陆后打开其太阳能电池板时）来甩掉灰尘，但没有成功。

　　最近，科学小组的几位成员开始采用反直觉的技术，将沙子滴在电池板附近--但不是直接滴在上面。马特·戈隆贝克（Matt Golombek）是位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室的InSight科学小组的成员，该实验室负责管理这项任务，他指出，也许有可能用沙粒打击面板上的灰尘，这些沙粒会 "盐化"，或跳出太阳能面板表面，在风中发生移动。然后，较大的沙粒可能会在风中带走较小的灰尘颗粒。

　　为了尝试这项技术，研究小组在2021年5月22日，即任务的第884个太阳日，在火星时间的中午左右 - 一天中风最大的时候，用InSight机器人手臂上的铲子在InSight的太阳能电池板旁边淌沙。InSight的机械臂被放置在着陆器的甲板上是最容易的，其高度足以让风把沙子吹到面板上。果然，随着西北风以最高每秒20英尺（6米）的速度吹来，沙子的流淌与航天器整体动力的瞬间提升相吻合。

　　Golombek说："我们不确定这是否会成功，但我们很高兴它成功了。"

　　虽然不能保证航天器拥有它所需要的所有动力，但最近的清洁工作将为InSight的动力储备增加一些有益的余量。

　　InSight的电池板已经超过了它们所设计的两年主要任务，现在正在为航天器提供动力，以完成两年的延期。依靠太阳能电池板提供电力，使此类任务在发射时尽可能地轻巧，并且与其他系统相比，需要较少的活动部件，因此，潜在的故障点也较少，而为航天器配备刷子或风扇来清除灰尘会增加重量和故障点。一些公众成员建议使用Ingenuity火星直升机的叶片来清理InSight的面板，但这也不是一个选项。该操作将过于冒险，而且直升机距离在3452公里之外，几乎不可能相遇。

　　到8月，随着火星在其轨道上向太阳靠近，InSight的太阳能电池板应该能够收集更多的能量，使团队能够重新开启科学仪器。根据可用的能量，他们可能首先在一天中的关键时刻短时间打开一些仪器，就像他们一直在做的那样，以节省能源。

　　无论仪器是打开还是关闭，InSight的运行将在10月7日前后再次暂停，届时火星和地球将在太阳的两边。这个时期被称为火星太阳交点，每两年发生一次。因为来自太阳的等离子体在那个时候会干扰发送到航天器的无线电信号，美国宇航局的所有火星任务将变得更加被动，探测器会继续记录数据并向地球上的工程师发送更新信息，不过不会有新的指令被发回给他们。对火星指令的暂停将持续数周，直到10月下旬。