Nuestro vehículo explorador en Marte se llama oficialmente Zhurong. La energía nuclear tiene ventajas obvias. ¿Por qué seguimos utilizando energía solar?

Nuestra primera misión de exploración a Marte se lanzó el 23 de julio de 2020. Después de casi medio año de vuelo, la sonda Tianwen-1 entró con éxito en la órbita de Marte en febrero de este año. Mientras prestamos atención a los últimos desarrollos de Tianwen-1, también prestamos mucha atención al nombre del primer rover de Marte. Poco después del lanzamiento de la sonda Tianwen-1, se lanzó una actividad para nombrar el rover de Marte. Después de una evaluación preliminar, Hongyi, Qilin, Nezha, Chitu, Zhurong, Qiusuo, Hot Wheels, Dream Chaser, Tianxing y Xinghuo esperaron. 10 nombres para ser seleccionados entre los diez primeros en la evaluación preliminar, y luego a través de la votación en línea y otras capas de selección, "Zhurong" finalmente se destacó, y nuestro primer rover de Marte se llamó oficialmente Zhurong.

Tres sondas han llegado a Marte este año. Entre ellas, la sonda Hope Mars de los Emiratos Árabes Unidos es una sonda orbital cuya misión principal es orbitar Marte, y la sonda Tianwen-1 Mars de nuestro país. El rover estadounidense Perseverance Mars está equipado con rovers de Marte. Deben completar el aterrizaje en Marte y enviar el rover de Marte a la superficie de Marte para realizar investigaciones científicas. Entre ellos, el rover Perseverance aterrizó con éxito en Marte, y nuestro Tianwen-1 está actualmente orbitando Marte. Se espera que aterrice en mayo-junio de este año y envíe el rover Zhurong a la superficie de Marte. Como el primer rover de Marte en aterrizar en Marte, el rover Perseverance utiliza energía nuclear como fuente de energía, mientras que nuestro rover Zhurong utiliza energía solar. Todo el mundo sabe que la energía nuclear tiene ventajas obvias. ¿Por qué nuestro rover Zhurong Mars no está equipado con una batería nuclear, sino que utiliza energía solar?

En comparación con los paneles solares, las baterías nucleares pueden producir energía continuamente sin necesidad de luz, son estables y funcionan durante mucho tiempo. Por supuesto, es mejor si las baterías nucleares se pueden utilizar como energía. Sin embargo, aunque las baterías nucleares tienen ventajas obvias, no son del todo beneficiosas. En primer lugar, uno es el problema de la radiación nuclear y el otro es que la estructura de las baterías nucleares es demasiado compleja, tiene mayor masa y no es tan segura como los paneles solares. Después de todo, la energía solar ya es una fuente de energía muy madura. .

Como la primera misión de exploración de Marte de nuestro país, la sonda Tianwen-1 Mars Probe y el Zhurong Mars Rover también son el primer rover de Marte de nuestro país. Deben completar la órbita alrededor de Marte de una sola vez en la primera misión de exploración de Marte. , aterrizar en Marte y patrullar Marte están llenos de muchos desafíos. Sería demasiado arriesgado utilizar directamente baterías nucleares complejas, por lo que, por razones de seguridad, es razonable que el rover Zhurong de Marte utilice paneles solares maduros. Después de todo, los exploradores estadounidenses de Marte recién han comenzado a utilizar baterías nucleares en los últimos años. El precio del Perseverance, que está equipado con una batería nuclear, también es muy alto. Uno de ellos es que el costo es muy alto. El costo del rover Perseverance Mars alcanzó más de 2 mil millones de dólares.

Aunque los humanos tienen una larga historia de exploración de Marte, Mariner 4, la primera sonda marciana exitosa del mundo, se lanzó en 1964 y sobrevoló con éxito Marte en 1965. El primer rover de la humanidad en Marte se lanzó en el No lo hizo llegar a la superficie de Marte hasta finales de siglo. El 4 de julio de 1997, la sonda Mars Pathfinder aterrizó con éxito en la superficie de Marte, enviando a Sojourner, el primer vehículo explorador de Marte en la historia de la humanidad, a la superficie de Marte. La energía de este rover proviene principalmente del conjunto de células solares, que pueden proporcionar al rover una potencia máxima de 16 vatios. Los últimos exploradores de Marte, Spirit y Opportunity, utilizaron paneles solares similares. No fue hasta noviembre de 2011 que se lanzó el primer rover de propulsión nuclear en Marte, Curiosity. El rover Perseverance que aterrizó en Marte este año fue el segundo rover de propulsión nuclear en Marte en la historia de la humanidad. Obviamente, los exploradores de Marte no han sido propulsados ​​por energía nuclear durante mucho tiempo, es decir, en los últimos años.

Lo más importante es que los paneles solares proporcionan energía para el rover de Marte y también pueden satisfacer las necesidades del actual rover de Marte para explorar Marte. Aunque el famoso rover Opportunity Mars utiliza paneles solares y tiene una vida útil de solo 90 días, operó en la superficie de Marte durante casi 15 años antes de perder contacto en 2018. El rover Spirit, que llegó a Marte casi al mismo tiempo que el rover Opportunity, también utiliza paneles solares y tiene una vida útil de sólo 90 días, pero su tiempo de funcionamiento también se acerca a los 7 años.

Se puede ver que la vida útil del rover de Marte no depende enteramente de si utiliza paneles solares o baterías nucleares.

Sin embargo, en general, todavía existen algunas limitaciones para los rover impulsados ​​por células solares en Marte. Por ejemplo, Marte está relativamente lejos del sol, hay menos luz solar y el propio Marte también tiene un clima severo. , como las tormentas de arena, pueden afectar la generación de energía de los paneles solares. Por lo tanto, la tendencia de los futuros vehículos exploradores de Marte debería ser estar mejor equipados con baterías nucleares.