没有核电池技术 祝融号探测车能在火星工作多久

天问一号火星探测任务总设计师张荣桥(图)指出，祝融号火星探测车的设计寿命大概是90个火星日，换算成地球日是92天。（图／新华社）

近日中国大陆天问一号巡视器与祝融号探测车成功登陆火星，受到全球科学界高度瞩目，此一科学成就更让全球华人极为兴奋。接下来天文学界关注的是：这组登陆火星的探测车能否顺利工作，以及能工作多久。

祝融号火星探测车登陆火星后，即将启动开始进行各项探测与研究任务，据天问一号火星探测任务总设计师张荣桥指出，祝融号火星车的设计寿命是90个火星日，换算成地球日是92天，大约是3个月左右。对于发射后花了7个月飞行、3个月环绕火星，总共10个月才登陆的火星探测器来说，只有3个月的使用寿命似乎太短了些。

祝融号设计寿命虽然是3个月，但实际的使用可能会长达10年，其间的差异，就要看实际运作环境的变化，其中最大的风险就是难以预测且带有大量磁性沙尘的火星风暴遮蔽了大阳能板影响了电能来源。（图／新华社）

由于在火星工作的过程涉及太多的科学技术问题，探测车的设计大多都是3个月的寿命，从其他成功登陆火星的探测车比较，设计上虽然是3个月，但实际的使用可能会长达10年，其间的差异，就要看实际运作环境的变化，其中最大的风险就是难以预测且带有大量磁性沙尘的火星风暴。

1997年首部登陆火星的探测车旅居者号设计寿命是7天，但最后工作了83天。（图／公开图源）

目前所知美国已有多具火星探测车如精神号、机会号、凤凰号、洞察号等，都是使用太阳能板，众所周知，落在太阳能板上的沙尘会阻碍电能产生，是影响探测车工作期限的最大障碍。1997年7月第一具登陆的火星拓荒者号，搭载旅居者号探测车，探测车只有10公斤重，使用安全气囊式间接著陆和自动迴避障碍的方式，由于是第一具，使用低成本设计，预定寿命只有7天，但实际上也工作了83个火星日之久。

2003年美国航太总署(NASA)前后将精神号和机会号2台火星车送上火星，于2004年1月登陆，这2台外型几乎相同的探测车设计寿命虽只有3个月，使用太阳能板发电。其中重量为174公斤的精神号，2004年1月开始工作后，一直到2011年5月24日才结束，在火星上工作了2695天，相当于7年多的时间。另一具重量约180公斤、差不多时间登陆的机会号工作时间更长，它一直工作到2018年6月火星沙暴时才失去联繫，实际工作达14年半，2019年1月NASA宣布机会号确定无法唤醒而正式结束任务。

祝融号与2004年登陆火星的精神号、机会号设计相似，但重量更重些，其中精神号工作7年多，机会号则工作了14年半。图为精神号。（图／NASA)

此外，2007年8月4日发射、2008年5月25日登陆的凤凰号，使用太阳能板，设计寿命同样是3个月，却只运作了156天。2012年8月5日登陆的好奇号，使用核电池，任务设计是23个月，但工件至今已近9年。至于固定的登陆器洞察号，也使用太阳能板，从2018年11月26日使用至今。最近的一部NASA的火星探测车毅力号则是使用核电池，今年2月18日登陆火星，目前正常运作中。

2012年8月5日登陆的好奇号，任务设计是23个月，但工作至今已近9年。不过它使用的能源是核电池。（图／NASA)

大陆的祝融号火星探测车的设计与精神号、机会号相似，但重量重达240公斤，电能也是来自太阳能板，设计寿命同样是3个月。依照前2者的经验，祝融号若无意外或是碰巧遇上大规模火星沙暴，实际运作应该可以远远超过3个月的，最长甚至可能达几年或十几年。

若以大陆先前自行设计的探月器嫦娥4号及玉兔2号探测车为例，设计也是3个月，但实际上从2019年1月3日到达月球表面并开始工作后，直到今天仍然持续运行，工作时间已达2年5个月，目前状况看来还能继续延长下去。

大陆自行设计的探月器嫦娥4号及玉兔2号探测车，其设计寿命也是3个月，但实际上从2019年1月3日开始工作至今仍持续运作。（图／中新社）

按过去经验，用太阳能板提供电力是比较容易的选项，核电池虽然不受沙尘影响，但技术难度高，目前只有美俄掌握关键技术，未来中国大陆应该也会朝此方向发展，以做为深太空探测器的稳定能源。