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火星沙尘暴真的像《火星救援》一样猛烈?

时间:2015-11-26 | 来源:腾讯太空 | 阅读:114

话题: 火星救援 火星

▲机遇号在着陆的第1205、1220、1225、1233、1235个火星日所拍的火星表面照片,显示全球性沙尘暴造成的火星表面能见度变化;最右图片显示当天99%的阳光被尘暴遮蔽

探测器电池板的挑战:

但是火星尘暴并不是无害的。火星的沙尘粒子非常细小且带有微静电,它们会附在任何物体的表面,甚至钻入机器内部会动的物体上,比如齿轮。影片《火星救援》里,马克不得不每天穿着舱外宇航服,用刷子清扫居住舱外太阳能电池阵列上的灰尘。当然,这是有人打扫的情况下,目前火星表面的火星探测器都是无人的。如何设计在火星上使用的机器设备,让火星沙尘尽量不落在机器表面或进入内部,对工程师来说是个挑战。

对火星上的太阳能电池板来说,即使是非常小的沙尘暴,也可能卷起很多沙尘覆盖在电池板上,没有足够的阳光直接照射到面板上也就无法提供充足的电力。如果遇到全球性尘暴,可能会产生一个问题:扬起的沙尘进入大气会降低大气透明度,到达火星地表的阳光也会少很多。《火星救援》的小说里,就有提到马克在一片大型沙尘暴外围注意到天色微弱的变暗,并造成太阳能电池阵发电能力下降的情节。

当最强的全球性尘暴来临时,在火星表面工作的漫游车或着陆器等设备需静静等到尘暴结束,这既是为了节省电池电力,也是为了保护精密的仪器设备。目前仍在火星工作的机遇号,自2004年着陆火星以来,很幸运只在2007年遇到过一次全球性尘暴。当时机遇号关闭了主要仪器,进入低耗电的生存模式数周。

▲2008年火星上发生的一场尘暴使得勇气号太阳能电池阵发电量明显下降,但是祸兮福所倚,火星上的风时常也会吹走电池阵上的沙尘使发电量回升

太阳让火星尘暴再飞一会儿:

全球性的火星尘暴可能会将沙尘完全覆盖电池板,并遮蔽阳光。而太阳辐射还是会抵达火星表面并推动尘暴增强。当它们抵达火星表面后,会加热火星表面的空气,而远离表面的空气依旧较冷。冷热两种空气在一起产生对流,较热的空气会带着表面的沙尘扬起上升,这样引起了更大规模的尘暴。这些可以成长至大洲面积大小的尘暴有时会合并为全球性尘暴,使整个火星表面都扬起沙尘。


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