“祝融号”开启火星巡视探测之旅，该怎样破解“休眠唤醒”难题？

天问一号着陆巡视器成功着陆火星乌托邦平原一周后，“祝融号”火星车传来好消息。

　　国家航天局发布消息称，根据遥测数据判断，5月22日10时40分，“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。

　　天问一号任务的科学目标是研究火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等。自2020年7月23日发射以来，探测器在地火转移飞行、环火轨道运行期间，环绕器配置的中分辨率相机、高分辨率相机、矿物光谱分析仪、磁强计等7台科学载荷陆续开机探测，获取科学数据。火面工作期间，火星车将按计划开展巡视区环境感知、火面移动和科学探测，通过配置的地形相机、多光谱相机、次表层探测雷达、表面成分探测仪等6台载荷，对巡视区开展详细探测。同时，由上海航天技术研究院抓总研制的环绕器将运行在中继轨道，为火星车巡视探测提供稳定的中继通信，兼顾开展环绕探测。

值得关注的是，在火星巡视探测期间，“祝融号”就像在月球的“玉兔号”月球车一样，也要面临休眠唤醒任务，这样才能保证其使用寿命。不过，月球车的休眠唤醒，主要解决月球车如何在低温环境下度过漫长而寒冷的月夜的问题。而火星车主要针对火星沙尘暴及火星冬季环境。

　　可以说，火星的休眠唤醒任务更加复杂、难度更高。这项艰巨的任务，同样由月球车电源产品的研制单位上海航天811所承担。

　　不同于月球，火星上有大气，当大气运动引起的巨大沙尘暴让火星车受到沙尘的遮盖时，接收到的太阳光能量急剧下降，这时就必须为火星车设计一个“休眠”模式，耐心等待沙尘暴过去。其次，火星上有明显的四季变化，当进入火星深秋后，光照强度会持续减弱，而火星太阳辐照强度仅为月球表面的20%，这时，火星车需要进入长期的“冬眠”，直至第二年的春季到来。

　　同时，考虑到火星气候的复杂性，火昼时，锂离子蓄电池可能会面临联合供电进而导致充电量不足的情况。为此，811所科研人员为火夜制定了一份休眠唤醒“备份”计划：在火昼转火夜前，对锂离子蓄电池的剩余电量进行判读，当蓄电池的剩余电量不足以支撑火星车度过火夜时，火星车转入休眠状态。

　　811所电源控制器设计师陈达兴介绍，“与月球车不同的是，火星车锂离子蓄电池不具备保温设备，若没有从-90℃的最低温度恢复到-15℃的工作温度，即使唤醒了，也无法正常开展工作。休眠的时候整器会断电，至于什么时候再唤醒，我们需要先参考锂离子蓄电池的温度。”研制人员给锂离子蓄电池增加了温度继电器，用来判断锂离子蓄电池的温度。当太阳电池重新开始工作后，优先给锂离子蓄电池加热，待加到-15℃左右，温度继电器自动闭合，火星车真正唤醒。

（编辑：核心网）

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