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玉兔二号工作超 6 年,近日传回月球背面新照片,其设计寿命 3 个月,为什么可以工作这么久?

liisu
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这个其实很正常,看看其他探测器就知道了。

玉兔号,也就是嫦娥三号月球车,它的设计寿命是90地球日,但是从2013年12月15日登陆开始,一直工作到了2016年7月31日,一共在月球上工作了972天 [1]

玉兔号,图来自百度

祝融号,中国天问一号任务火星车,设计寿命是90个火星日,约92地球日,截至2022年5月运行超过 358 个火星日,约 369 地球日,2022年5月之后进入休眠,等待重启[2]

祝融号,图来自百度

NASA火星车好奇号,设计寿命是1个火星年,大概 687地球日,自2012年8月着陆以来,虽然现在车轮坑坑洼洼,但是依然在稳步工作,到今天已经持续运行接近13年了

火星车好奇号,图来自NASA

火星车毅力号,设计寿命也是1 个火星年,约687 地球日,自从 2021年2月18日着陆到今天还在运行,工作时间已经4年多

火星车毅力号,图来自nasa

所以,探测器的实际工作时间都会远远高于他的设计寿命。

之所以会这样,是因为设计寿命是设备在典型环境下稳定工作的最低保证时间。对于玉兔二号来说,3个月的设计寿命,相当于3个月昼周期,大概就是3 × 29.5地球日=88.5天,这个是设备连续运行状态下的设计目标,也是确保完成核心科学任务所需的最低时间保障。

简单说,这是一个保守指标,一是说明这个设计寿命是官方的“质保时间”或者“最低保证”,二是说明这个设计寿命以内,基本可以实现核心科学任务的完成。

下图是玉兔二号月球车在第1至49月昼期间(除第18月昼未移动)的移动路径[3]

玉兔二号在第1至49月昼期间的移动路径

月球一昼夜大概是29.5地球天,这就直接决定了玉兔二号的工作方式,月昼的时候,适合工作(约14.75天),阳光充足;月夜的时候,极寒黑暗,必须休眠。所以,每个月昼周期内,进行约10~14天的作业;在月夜来临前,进入休眠状态;一旦日出,太阳能供电系统和同位素加热器会唤醒月球车继续工作。

有时候一个月昼,因为月表复杂地形或设备维护需求,玉兔二号也不会移动移动探测,比如上图的第十八个月昼,玉兔二号就没有移动

到现在,玉兔二号已经“服役”超 6 年,那真正工作的天数大概多少呢?我们算算。

玉兔二号2019年1月3日在月球背面 —— 南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑着陆,但今天6月6号为止,一共是2,345天(这个数字好顺~),相当于度过了约 79 个完整的月昼。估算 每次月昼活动时间是10天(因为要考虑到部分月昼会受日照角度或障碍影响,时间短,所以大概取10天),所以,到现在为止玉兔二号真工作了790天。

因为玉兔二号是人类第一个月球背面着陆的探测器,所以它也一直刷新着记录。

下图是玉兔二号拍摄的月球背面的第一张全景图。

玉兔二号拍摄的月球背面的第一张全景图

希望玉兔二号可以把这个记录继续刷新下去~

玉兔二号

参考

  1. ^玉兔一号 https://baike.baidu.com/item/%e7%8e%89%e5%85%94%e5%8f%b7/12623243
  2. ^祝融号 https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_22844570
  3. ^Zeng, Q., Chen, S., Zhang, Y., Mu, Y., Dai, R., Yang, C., ... & Lu, P. (2021). Mineralogical and chemical properties inversed from 21-lunar-day VNIS observations taken during the Chang’E-4 mission. Scientific reports, 11(1), 15435.
黄河边儿
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