對大多數人來說，2021年8月30日可能是極其普通的一天，但對中國的航天事業而言，這天卻是一個具有紀念意義的時間點：“祝融號”火星車在火星表面巡視探測已滿100天！
8月31日是“祝融號”火星車工作的第101天，預示著嶄新的起點。可能很多人都很好奇，“祝融號”在火星表面巡查了那麼久，都做了哪些工作？目前的狀態如何？將來還會展開哪些科研任務呢？今天，我們就這些問題好好地聊一聊！
“祝融號”火星車
2021年2月10日，天問一號火星探測器成功進入火星環形軌道，並於5月15日成功在火星烏托邦平原南部著陸。5月22日，“祝融號火星車”安全駛離著陸平臺，開始了火星之旅。
火星車著陸地點
“祝融號”火星車重240公斤，高1.85米，車上“裝載”了6臺科學儀器，分別是火星表面成分探測儀、導航地形相機、多光譜相機、表層探測雷達、氣象測量儀、磁場探測儀。值得一提的是，“祝融號”火星車的設計使用壽命僅有90個火星日（相當於92個地球日），如今工作滿100天，已經超過了設計使用壽命，背後的原因是什麼呢？
原來，火星車的設計使用壽命指的是在最惡劣極端的條件下工作的最短時長，不能直接和火星車實際的使用壽命劃等號。實際上，只要環境相對穩定，地外探測器的工作時間往往高於設計使用壽命。比如“玉兔號”的設計壽命為90天，但實際卻工作了970多天；“勇氣號”的設計壽命為90個火星日，在哥倫比亞群山卻“硬扛”了2208個火星日！
美國“毅力號”火星車
由此可以推測，“祝融號”很有可能繼續度過第二個、第三個甚至n多個90天。如果能源供應充足、動力裝置沒有損壞，連續工作數年也不是沒有可能！
“祝融號”靠什麼巡視火星？
我們注意到，“祝融號”到達火星表面一段時間後，國家航天局就釋出了由火星車拍攝的高畫質影象，引起了人們的廣泛關注。
“祝融號”傳輸的照片
那麼，“祝融號”究竟靠什麼實現巡視火星並傳輸影象的呢？
火星車搭載了導航地形相機，把火星的地貌拍攝下來並不費事，但需要對“時機”進行把握。火星有時會產生區域性沙塵天氣，導致能見度降低，嚴重時甚至會形成全球性沙塵暴。在這樣的天氣狀態下，火星車發生癱瘓故障的可能性很高——美國的“機遇號”火星車曾工作了15年，就是因為嚴重的沙塵天氣才中斷了工作。
火星沙塵暴
當沙塵消散時，火星表面陽光充足，大氣澄清透明，風力較低，氣流相對穩定，這時候便是工作的大好時機，成像質量也更好。到這裡，才算是完成了第一步，更麻煩的是把影象資料打包傳送到地球。
我們知道，地球和火星相距3.2~3.8億公里，從火星到地球的通訊路頻寬將受到很大限制。截止到目前，火星探測器已經獲取了超過10GB的資料，其中大部分資料都是影象和影片。這些資料的傳輸還要藉助一個得力“幫手”——火星環繞器。
火星環繞器
有了環繞器，資料的傳輸就像搭起了一座橋樑，傳輸速度能達到1M/s。為了提高傳輸資料的效率，深空資料來源端會對影象進行壓縮。為此，航天局的科研人員還專門為“祝融號”設計了影象壓縮演算法，能夠對多種相機的資料進行儲存管理，實現質量漸進性傳輸以及抗誤碼擴散、重點區域優先編碼、影象縮圖生成下傳等功能。
100天只運動1064米，原因是什麼？
根據國家航天局近日釋出的訊息，“祝融號”火星車已累計行駛1064米，目前狀態良好、能源充足。
“祝融號”火星車累計行駛1064米
100天行駛1000多米，平均每天行駛10餘米，大家難免會對這一速度產生質疑：火星車透過輪胎運動，為什麼速度如此緩慢？
這其中的原因有兩個，第一是能源供應問題，第二則與運動方式有關。
再說說火星車的運動方式。火星屬於沙漠行星，地貌複雜，既有鬆軟平坦的沙地，又有遍佈碎石的“戈壁”，火星車有時會遇到難以翻越的陡坡，或者陷入沙土中無法動彈！
為了提高跨越障礙物的能力，“祝融號”火星車採用了主動懸架移動系統。當遇到的障礙物難以透過時，火星車可以主動利用懸架將車體抬高，跨越障礙物；在極其鬆軟的沙土地帶，輪胎容易發生沉陷，這時候則採用類似於尺蠖的運動方式脫困。
正因為如此，“祝融號”火星車的運動效率較低，但每天運動10米已經滿足預期，並不妨礙科研任務的執行。
未來的“祝融號”還要完成哪些任務？
在過去的100天裡，“祝融號”火星車已經圓滿完成既定任務，現已進入拓展任務階段。據國家航天局的專家介紹，未來的“祝融號”火星車將繼續向著陸點以南的古海陸交界方向行駛，繼續蒐集科研資料。到時候，環繞器也將進入遙感使命軌道，開展對火星的遙感探測。
在接下來一段時間內，由於受“日凌”現象的影響，“祝融號”將暫時停止工作。到9月份，太陽執行到火星和地球的中間，這就意味著火星車傳輸的無線電通訊將無法傳遞給地球上的接收站。屆時，火星車將停止探測工作，進入安全模式。
“日凌”原理圖
相信1064米一定不是火星車的運動終點，“祝融號”將承載中國航天的希望繼續向前邁進，嘗試更加極限的測試，為後續的火星探測器提供豐富的技術、經驗儲備！
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