祝融号沉睡火星难唤醒，欧洲冰月绕行八年去木星，核动力才是正道

中国的祝融号火星车是中国人的骄傲，它在火星上开创了中国深空探测的历史，也改写了世界探测火星的历史，但原计划2022年底苏醒的祝融号，却拖延了几个月都没有苏醒。欧空局发射了最新的木星冰月号探测器，却选择了一条不断绕弯的传奇路线，本可以一步到位的距离，却要走8年。究其原因都是传统能源的缺陷造成的，如果切换到核动力，那就完全可以避免祝融号和冰月号的麻烦。

先聊聊祝融号的事情，按照设计寿命，祝融号已经完成了自己的使命，但是如果不出意外，祝融号的寿命能达到好几年。祝融号跟美国的毅力号火星车不一样，完全没有使用核材料，只使用太阳能来供暖和供电。在火星冬季来临的时候，祝融号进入了冬眠状态，以便节约能源，顺利度过冬天。但是很不幸，在冬天里遇到了沙尘暴，沙子盖住了太阳能电池板，让祝融号的电池板发电功率大大降低，从而造成供电不足，也就无法准点唤醒祝融号。

其实在祝融号之前，其他主要使用太阳能的火星车也遇到了沙尘暴，它们命运如何呢？

1997年7月着陆火星的探路者号，着陆后遇到了沙尘天气，仅仅存活了83天就无法正常工作了。受它的影响，后面的太阳能火星车设计寿命一般都不超过90天。勇气号和机遇号要比探路者号幸运很多，虽然也多次遇到沙尘暴，但却多次平安度过。勇气号存活了7年，机遇号存活了14年。最幸运的当属机遇号，多次度过危机，着陆第三年的时候就遇到了一次严重的电力不足，差点彻底坏掉，但它挺过去了，而且一直坚持到了2018年更严重的一次沙尘暴才把它给彻底报废。再后面美国的火星车都开始使用核动力，对沙尘暴就不再那样担心了。

由于勇气号和机遇号的出色表现，我们很多人也都相信祝融号能在火星上工作几年，但它好像没有机遇号那样幸运。机遇号之所以能在沙尘暴中活下来，关键是火星上会有一些阵风天气，这些阵风可以清除太阳能电池板上的沙子，让太阳能电池板能接收到更多阳光，从而活过来。其实，太阳能电池板上的沙子不需要清除特别干净，干净的电池板大概能提供700瓦的电力，而火星车需要的最低电力大概是150瓦左右，只要在春季或者夏季，阵风能清除掉一部分沙尘，让电池板能提供150瓦以上的电力，火星车就可以唤醒了。

所以，我们期待火星上的春天里能刮起一阵清除沙尘的阵风，让祝融号也能像机遇号一样渡过这次难关。但是，我比较担心的是，祝融号除了电力来自太阳能以外，取暖保温也需要太阳能，它是利用相变能来储存热量的，而热量来源于太阳光。如果祝融号的采光口被沙尘覆盖，会造成内部热量不足，晚上的时候有可能会把有些元器件给冻坏。再加上长时间电力供应不足，祝融号能否在下一次阵风中活过来，也是打着问号的。当年机遇号被覆盖厚厚的沙尘，电力不足的时候，很短的时间内就遇到了一次救命的阵风，让机遇号渡过了难关。而祝融号，并没有机遇号那么幸运，我们只能期待它足够顽强了。

祝融号后面的兄弟，大概率不会继续依赖太阳能了，像美国的毅力号一样采用核动力才是在火星上稳定生存的重要保障。期望像机遇号那样纯靠运气，等风过日子的方案并不靠谱，机遇号的幸运不是很容易复制的。

欧洲的木星冰月探测器，2023年4月15日发射升空，需要到2031年7月才抵达木星，8年多的时间消耗在路上。为啥需要这么长时间呢？因为欧空局为这个探测器设计了一个非常巧妙的路线，以便最大程度节省燃料。

如果问航天器从地球到木星最短需要多长时间，这个问题不是很好回答，不同的航天器速度不一样，路线不一样，需要的时间也不一样。非要找一个极限的话，那只能是光速走直线的时间，木星距离地球最近的时候大概是5.88亿公里，光需要走半个多小时就可以到达。可惜目前人类还没有光速的飞行器，而且就算有，也要考虑加速和减速的时间，半个多小时肯定是完不成任务的。

如果不考虑光速，我们就还拿欧洲的冰月探测器来看看，经过不断加速，最后一次从地球出发到被木星引力捕获，只用两年半的时间。八年时间在路上，其中五年半是在绕圈加速，最后完成从地球到木星的路程只用两年半。换一个角度来理解，如果在地球上发射的时候直接达到那个最终的速度，从地球到木星只需要两年半就可以了。如果速度再快一些，还可以用更短的时间到达木星。

为啥欧空局不选择更快的路径呢？

关键是燃料不够用，首先欧空局运力最大的火箭阿里安五号运力比中国长征五号还要小一些，能给探测器提供的助力有限，为了多携带一些科研仪器，探测器自身携带的燃料也是非常有限，所以每一点燃料都需要精打细算。欧空局为冰月探测器设计了一个非常巧妙的运行路线，让它用最少的燃料完成这趟旅行。

首先，探测器在发射成功以后，先离开地球的引力范围在跟地球轨道差不多的轨道上围绕太阳一圈，再次遇到地球。然后，冲向月球，利用月球的引力给自己加速，这种加速方式叫做引力弹弓，可以节省很多燃料。月球把探测器迅速抛给地球，只需要一天半的时间就可以到达地球。要知道一般的月球探测器需要一周以上的时间才能从地球到达月球，冰月号提升了将近5倍的速度。这还没有完，到达地球以后，地球引力再次给它加速，把它抛给金星。

金星接到它就已经到2025年下半年了，再次利用引力加速，把它抛向火星轨道。这次火星却没有在那里接它，只好往回走，但也并没有回去找金星，大概在2026年9月份的时候，它回到了地球轨道，遇到了地球，当然不会错过地球给它加速的机会。地球接住它，再次把它抛向远方，这次就远远超过了火星轨道，但依然没能遇见火星，也没能到达木星轨道，最终还是返回了地球。回到地球已经2029年1月了，这也是最后一次返回地球，地球再次使劲一抛，终于把它抛向了木星轨道。2031年7月左右到达木星轨道。

你认为到达终点了吗？还没有！因为速度太快，它还需要降低速度以便降低轨道。靠自己的动力，燃料依然是不够用的。它需要继续利用星球的引力来改变轨道。一共需要近距离接触木卫二2次，木卫三12次，木卫四21次。不断利用与木星各大卫星近距离接触的机会，改变自己的轨道，降低自己的速度，最终把自己送到围绕木卫三旋转的轨道上。这一趟旅程的设计，非常巧妙，也非常复杂，可以说，少一个环节都有可能让探测器无法到达目的地，无法完成任务。

整个行程，探测器始终没有停下来，一直在马不停蹄的奔跑，但是绝大多数时间是处于无动力的飞翔状态，不需要消耗燃料，只有接近各大星球的时候需要消耗一些燃料调整速度，然后再在路途中消耗少许燃料校准轨道。所以，虽然利用了八年的时间来奔跑，但它跑得一点都不累，把大量的燃料节省下来用到最后的探测工作中。甚至最终围绕木卫三探测的时候，也不会大量消耗燃料来不断调整轨道，而是顺其自然地缓慢降低轨道，边工作边降低轨道，直到撞向木卫三。

看起来很完美的设计，但轨道的复杂性也决定着任务本身的复杂性，长时间在各大星球之间抛来抛去，增加了出现意外的概率。更重要的是，探测器携带的那些仪器设备，需要长期等待，相当于放置8年以后再使用。这些仪器，一开机就有点旧了，长时间的宇宙辐射，让这些仪器设备使用的时候有了一些不确定性。

在冰月号之后发射的另一个木星探测器，比它要快一些，只需要五年半的时间就可以到达，所以会出现晚一年发射的探测器比冰月探测器还要早到，甚至在冰月探测器到达的时候人家都已经完成工作了。

不管是8年也好，还是5年半也罢，总觉得这段旅程太耗费时间了。如果可以使用核动力驱动的话，探测器就可以更多依靠自身动力加速，大大降低对星球引力的依赖，从而就可以缩短行程，减少到达的时间，让仪器设备可以更早投入使用，探测结果也更加可靠。再往长远说，如果载人探测木星卫星的话，不管是八年行程还是五年行程，都太漫长了，两年以内才是可以接受的旅程时间。要想实现这些，没有太空核动力，是很难完成的。这也在敦促世界上各个航天大国，要尽快把太空核动力，尤其是核裂变动力投入深空探测中。

大家预测一下，世界上还需要多少年才会真正让核裂变反应堆用到星际航行中呢？我们让时间来见证大家的预测。

声明：部分图文来源于网络，版权归原作者所有，侵权请联系删除：wzwt58@qq.com。本站发布此信息目的在于传播更多信息，与本网站立场无关，不保证该信息（包括但不限于文字、数据及图表）准确性、真实性、完整性等。本文地址：https://www.quqiwen.com/kxts/25121.html