截至今年7月30日，祝融號(hào)火星車(chē)在火星表面已工作75個(gè)火星日，當(dāng)天完成了對(duì)第二處沙丘地貌的科學(xué)探測(cè)。后續(xù)，它會(huì)利用表面成分探測(cè)儀和多光譜相機(jī)等科學(xué)載荷，對(duì)更多目標(biāo)開(kāi)展詳細(xì)探測(cè)。

可以說(shuō)，人們已了解到“融融”的可愛(ài)與敬業(yè)。那么，它有哪些技術(shù)特色呢？讓我們一探究竟。

主動(dòng)懸架啥地形都不怕

火星表面地形復(fù)雜，既有陡坡、大石塊，也有松軟的沙地。美國(guó)火星車(chē)在工作過(guò)程中，曾遇到難以翻越的沙土質(zhì)陡坡，也曾陷入沙土中無(wú)法移動(dòng)。祝融號(hào)火星車(chē)采用了主動(dòng)懸架移動(dòng)系統(tǒng)，其目的就是使火星車(chē)在復(fù)雜地形條件下，具備較強(qiáng)的通過(guò)能力。

在平坦的硬路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，火星車(chē)保持主動(dòng)懸架機(jī)構(gòu)的主動(dòng)關(guān)節(jié)鎖定，此時(shí)懸架退化為被動(dòng)懸架。遇到石塊障礙比較高的情況，可利用主動(dòng)懸架將車(chē)體抬高。在難以通過(guò)的軟土沙地，特別是車(chē)輪發(fā)生較大沉陷無(wú)法順利通過(guò)時(shí)，可采用尺蠖運(yùn)動(dòng)方式脫困。

靠集熱窗實(shí)現(xiàn)“保暖”

火星表面溫度偏低，在火星車(chē)頂部，安裝了像雙筒望遠(yuǎn)鏡一樣的設(shè)備，叫作集熱窗。窗口有一層薄膜，可見(jiàn)光能順利透過(guò)，車(chē)體發(fā)出的遠(yuǎn)紅外線卻無(wú)法透出，從而起到保溫效果。

陽(yáng)光透過(guò)集熱窗后，能量被一種叫作正十一烷的物質(zhì)通過(guò)相變方式儲(chǔ)存。火星白天溫度升高，這種物質(zhì)吸熱融化;到了晚上溫度下降時(shí)，這種物質(zhì)會(huì)在凝固的過(guò)程中釋放熱能。能量的轉(zhuǎn)換方式變成了“光能-熱能-相變能-熱能”，效率可達(dá)到80%以上。

當(dāng)前，火星上正值盛夏，祝融號(hào)火星車(chē)會(huì)“感覺(jué)”稍稍有點(diǎn)熱。不過(guò)，等火星到了秋季之后，收集熱能的這個(gè)本領(lǐng)就會(huì)顯示出效用了。

太陽(yáng)能電池片能除塵

在火星表面工作，不可避免地會(huì)受到火星塵的影響。最直接的影響，就是導(dǎo)致太陽(yáng)能電池輸出功率下降。因?yàn)榛鹦擒?chē)工作所需要的電能都來(lái)自太陽(yáng)能，如果電能不足，火星車(chē)只能在火星表面“睡覺(jué)”。

在夏季，我們觀察荷葉上的水珠，可以發(fā)現(xiàn)，荷葉與水間并沒(méi)發(fā)生浸潤(rùn)，荷葉隨風(fēng)搖曳的過(guò)程中，水珠很容易滾落。借鑒自然界荷葉的疏水原理，科研人員在電池蓋片上增加了超疏基微觀結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)的尺寸比火星塵顆粒的尺寸還要小，當(dāng)火星塵與之接觸時(shí)，就相當(dāng)于與一個(gè)納米級(jí)的“針床”接觸，而不是與一個(gè)平面接觸。這大大減小了火星塵顆粒與電池片之間的接觸面積，從而減弱了它們之間的附著力，使火星塵不易沉積，即便沉積后也更容易移除。

火星車(chē)采用了超疏基電池蓋片，其中兩個(gè)太陽(yáng)翼還可調(diào)整到豎直狀態(tài)，便于火星塵滑落。

超疏基微觀結(jié)構(gòu)的制備方法有很多種，火星車(chē)上采用的是濕化學(xué)腐蝕法。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)后的太陽(yáng)能電池片，除塵效果達(dá)到了80%以上，特別是對(duì)粒徑75～125微米范圍內(nèi)的塵埃顆粒，除塵效果可達(dá)95%。

自己決定“睡覺(jué)”“起床”時(shí)間

火星表面也會(huì)有局部沙塵天氣，嚴(yán)重時(shí)甚至蔓延到火星的大部分地區(qū)，成為全球性沙塵暴。美國(guó)的機(jī)遇號(hào)火星車(chē)在火星表面工作了15年，就是因?yàn)橐淮螄?yán)重的沙塵天氣而中斷了工作。

祝融號(hào)火星車(chē)如何應(yīng)對(duì)這樣的沙塵天氣呢？研制者們?yōu)槠湓O(shè)計(jì)了自主休眠喚醒功能。就是說(shuō)，火星車(chē)會(huì)根據(jù)環(huán)境變化，自己決定何時(shí)“睡覺(jué)”何時(shí)“起床”。

在火星表面，當(dāng)風(fēng)速逐漸升高，出現(xiàn)沙塵天氣時(shí)，火星車(chē)首先感覺(jué)到的是太陽(yáng)能電池板輸出的電能有些不夠。每當(dāng)黃昏時(shí)，電池電量都應(yīng)該是滿滿的，“今天怎么這么少？”火星車(chē)趕緊計(jì)算明天工作需要多少電能。如果結(jié)論是“差一點(diǎn)”，那么火星車(chē)就會(huì)減少工作的設(shè)備，通過(guò)“過(guò)緊日子”的方式等到第二天;如果結(jié)論是“差很多，不夠今天晚上用的”，那么火星車(chē)就會(huì)立即休眠，全系統(tǒng)斷電。

喚醒有兩個(gè)必備條件：一個(gè)是等到沙塵天氣過(guò)去，陽(yáng)光越來(lái)越強(qiáng)，大氣變得澄凈、透明，火星車(chē)太陽(yáng)翼的發(fā)電量可維持正常工作;另一個(gè)是火星車(chē)關(guān)鍵設(shè)備的溫度符合工作要求，比如蓄電池可正常充電了。等條件都滿足了，不需要地面控制，火星車(chē)會(huì)自己“蘇醒”，繼續(xù)工作。

（摘自《解放軍報(bào)》）