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嫦娥三号工作10年了核能取暖立大功,祝融号为什么不用核能?

2024-03-04军事

前言:

随着科技的不断进步,人类对外太空的探索也越来越深入,我国的航天探测事业可谓一路高歌,屡创佳绩,令世人刮目相看。从「天问一号」探测器进入火星环绕轨道,到「嫦娥五号」探测器和返回舱圆满完成着陆任务;我国已经连续三次在火星领域取得成功,这是世界范围内首次实现的又一壮举。

而最引人瞩目的是,已经在月球上工作10年的「嫦娥三号」,其取暖神器更是力压群雄,不知道大家还记得吗?那就是在2013年12月14日成功着陆月球的中国探测器「嫦娥三号」,因搭载了同位素核热源而被誉为「月球上的第一个取暖器」。

同位素核热源是一种不会发生核聚变或核裂变反应的热源,只会通过自身的放射性衰变产生热量,类似于地球上的核电池。这种热源在月夜时可以为探测器提供稳定的能源,让探测器能够在极端寒冷的环境中继续工作。在月球的环境中,探测器会经历长达两周的漫长月夜,期间地表温度会骤降至零下180摄氏度左右,这对探测器的设备和电池都是极大的考验,也就在这样的环境下,同位素核热源发挥了关键作用,让「嫦娥三号」能够安然度过月夜,开展科学探测工作。

同位素核热源的运用,不仅为我国航天事业增光添彩,更是为全人类的外太空探索事业注入了新的活力和希望,因此,不少人都猜测,在火星上工作多年的「祝融号」是否也搭载了这样的核热源。莫非是因为其他原因,让这位「火星上的第一个取暖器」无疾而终了吗?究竟是什么原因让它无法醒来呢?

一、同是遇到月夜,为什么「嫦娥」能够度过,而「祝融号」却陨落了?

其实,尽管在各自领域都取得了显著成绩,但「嫦娥三号」和祝融号」的工作环境却存在很大不同。在月球上面临的最大挑战是极端寒冷的月夜,而在火星上则是高强度的辐射和汹涌澎湃的沙尘暴。这些极端环境会对探测器的设备和能源供应造成严峻的考验,从而影响它们的工作寿命。而且,由于其飞行时间和任务周期的差异,它们携带的科学仪器和设备也不尽相同,因此面临的挑战和应对措施也有所不同。

在月球环境中,探测器要面临长达14天的漫长月夜,期间地表温度会骤降至零下180摄氏度左右,这对探测器的设备和电池都是极大的考验。为了应对这一挑战,我国科学家利用同位素核热源为探测器提供稳定的热量,让它能够在月夜期间进入冬眠状态,并在第二天夜明时重新启动,继续完成科学探测任务。而在火星环境中,探测器需要面对高强度的紫外线辐射、大气层内外的辐射粒子和汹涌的沙尘暴,这些都会对探测器的设备和能源供应造成严峻的考验,从而影响它们的工作寿命。

虽然祝融号采用了太阳能作为主要的能源供应方式,但在冬季南半球的火星上,太阳能的供应十分有限。为了应对这一挑战,祝融号在进入冬眠之前采取了一系列措施,包括妥善安置机身,关闭所有耗电设备,尽最大可能地减少能量消耗,但仍无法避免在极端环境中长时间工作所带来的挑战和风险。

在月球和火星的环境中,探测器面临的挑战和考验都十分严峻,但它们的到来也为科学家们带来了前所未有的机遇和挑战。在不断探索和积累经验的过程中,我们相信人类一定能够克服各种困难和挑战,继续向着更远的星辰进发。

二、祝融号未醒来,可能归咎于这些原因!

自2021年5月14日成功着陆火星以来,祝融号一直在火星表面开展科学探测工作,但自2022年7月起,它将进入冬眠状态,等到2023年,也就是火星的下一个春季,大家都十分期待它能够再次苏醒。不过,截至目前,它依旧没有醒来,这引发了人们对它的命运充满了担忧和猜测。

事实上,祝融号无法苏醒可能有多方面的原因,首先是环境的影响。火星是一个充满挑战的星球,它的大气层非常稀薄,无法有效地阻挡紫外线和宇宙射线,所以这些高能辐射会不断对祝融号的设备和电池进行损伤。另外,火星上还会有大量的沙尘暴,这些强大的自然灾害也会对祝融号产生不可估量的影响。

另一个可能的原因就是技术问题。火星是一个高度复杂的星球,祝融号上搭载的各种设备和仪器也都非常精密和复杂,所以在工作过程中难免会出现各种技术故障和问题。虽然我国的科学家和工程师们都十分用心地进行了设计和研发,但是面对火星环境中的诸多挑战,这些设备和仪器难免会出现故障和损坏。而且由于火星与地球之间的通讯存在延迟,所以一些问题可能无法及时得到解决,这也会影响祝融号的正常运行。

此外,火星本身的气候和环境也会对祝融号的能量供应造成一定的影响。虽然祝融号搭载的太阳能板可以将太阳光转化为电能,但是在火星上,太阳能并不稳定。在沙尘暴和持续阴天的情况下,祝融号无法获取足够的太阳能来维持自身的正常运行,这也会影响它的工作寿命和能否重新苏醒。

综上所述,祝融号无法重新苏醒的原因可能涉及到火星的极端环境、技术问题以及能量供应等多个方面,但无论最后的结果如何,它都为我国的航天探测事业作出了不可磨灭的贡献,相信随着技术的不断进步,我们一定能够克服各种困难和挑战,继续开拓航天事业的新局面。

三、我国航天事业需要核能吗?

在航天领域,能源始终是一个极其重要的话题,而就在近期,一则新闻再次引发了人们对航天能源的讨论。据悉,我国科学家已经开始着手研发新一代的同位素核热源,这意味着在未来,我们不仅可以继续在月球上搭建「取暖器」,还有望将这一技术应用到更远的火星和其他行星上。

尽管同位素核热源在航天领域的前景十分广阔,但在很多人看来,航天探测器最理想的能源供应方式应当是核能。事实上,美国和前苏联早在上个世纪六七十年代就已经在航天探测器上使用核能源,例如「旅行者」号探测器搭载的就是一枚具有长寿命的放射性同位素热源,它可以持续为探测器提供能量长达数十年之久。而在我国,虽然航天工程发展迅速,但由于受到技术和安全等方面的限制,我们在航天领域尚未使用核能源,那么我国在未来的航天事业中是否需要核能源呢?

笔者认为,

首先,航天探测器在执行任务时需要长期在太空中工作,而太空环境对航天器的能源供应提出了极高的要求。目前,我们通常使用太阳能电池板来为探测器提供能源,但在远离太阳的地方,如火星等行星,太阳能的供应就会变得不稳定,甚至中途中断,这将严重影响探测器的正常运行。

与此同时,太空环境还存在高能辐射、极端温差、微小尘埃等极端条件,这些都会对太阳能电池板和电池等设备造成损坏和影响,进而缩短探测器的工作寿命和任务执行能力。鉴于此,我们迫切需要一种稳定可靠的长寿命能源供应方式,而在目前的技术水平下,同位素核热源和核能就成为了最为理想的选择之一。

其次,航天探测器的任务越来越复杂,对能源供应的要求也越来越高。例如,我们计划在未来将探测器送往更遥远的冥王星和其他星系,而这些地方的太阳光线非常微弱,无法为探测器提供足够的能量,这就需要我们考虑其他更为可靠的能源供应方式。另外,航天探测器在执行任务时需要携带大量的科学仪器和设备,这些设备对能源供应的稳定性和可靠性提出了更高的要求。

目前,虽然我们可以通过一些技术手段来提高太阳能电池板和电池的防护性能,但在极端环境下,它们依然难以满足探测器长时间、高强度的工作需求。相比之下,同位素核热源和核能具有更高的能量密度和稳定性,可以为探测器提供持续、稳定的能源供应,让它们能够在极端环境下顺利完成任务。因此,我们有理由相信,随着同位素核热源和核能技术的不断发展,我国的航天事业一定能够迎来更加辉煌的未来。