Wie kommt Zhurong mit dem Winter auf dem Mars zurecht? Details zum Engineering-Team

Laut dem Lunar Exploration and Space Engineering Center der National Space Administration steht auf dem Mars der Winter bevor. Nach dem Winter stehen dem Rover Zhurong, der auf dem Mars eine Patrouillen- und Erkundungsmission durchführt, weitere Herausforderungen bevor. Zhang Rongqiao, Chefkonstrukteur der ersten chinesischen Marserkundungsmission, gab Reportern kürzlich bekannt, dass das Ingenieurteam einen detaillierten Plan dafür erstellt habe, wie Zhurong „in den Winter eintreten“ werde.

Wie die Erde hat auch der Mars vier Jahreszeiten. Der Unterschied besteht darin, dass ein Jahr auf dem Mars zwei Jahren auf der Erde entspricht und jede Jahreszeit etwa sechs Monate dauert.

Zhang Rongqiao, Chefdesigner der ersten Marserkundungsmission Chinas: „Derzeit entsprechen die Hauptstrombeschaffung, -speicherung und -versorgung des Marsrovers unseren ursprünglichen Designerwartungen, daher haben wir auch einige entsprechende Notfallpläne und Strategien zum Überleben des harten Winters erstellt.“

Nach dem Wintereinbruch sinken die Temperaturen auf dem Mars nachts unter minus 100 Grad Celsius und die Wahrscheinlichkeit von Sandstürmen steigt deutlich an. Zu diesem Zweck hat das Designteam zu Beginn der Entwicklung gezielte Designs für den Zhurong-Marsrover in Bezug auf Kältebeständigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Sand und Staub sowie Stromversorgung durchgeführt, um seine Sicherheit während der Patrouille und Erkundung auf dem Mars zu gewährleisten.

Die Oberfläche von Zhurong hat dünnen Staub angesammelt und befindet sich in einem normalen Betriebszustand

Zuvor hatte das Lunar Exploration and Space Engineering Center der National Space Administration eine Reihe von Bildern veröffentlicht. Auf den Bildern der Marsoberfläche, die der Orbiter gemacht hat, ist zu erkennen, dass es vielerorts zu Sandstürmen gekommen ist. Wie ist der aktuelle Status des Zhurong? Wie geht man mit Sandstürmen um? Klicken Sie auf das Video, um es herauszufinden ↓

Auf den beiden Selfies, die der Marsrover Zhurong am 19. Mai letzten Jahres und am 22. Januar dieses Jahres aufgenommen hat, können wir deutlich erkennen, dass die Oberfläche des Rovers offensichtlich mit Sand und Staub bedeckt ist.

Peng Song, stellvertretender Chefdesigner des Rovers Tianwen-1 bei der Fifth Academy of China Aerospace Science and Technology Corporation: Bislang läuft alles reibungslos. Er (Staub) beeinträchtigt die Stromerzeugung der Solarmodule, da er die Effizienz der Stromerzeugung deutlich verringert und zu Energieengpässen führen kann.

Der Marsrover Zhurong wandelt Sonnenenergie hauptsächlich über Solarmodule in elektrische Energie um und stellt so die für den normalen Betrieb der wissenschaftlichen Geräte auf dem Rover erforderliche Stromversorgung bereit. Daher hat der Staub auf den Solarflügeln einen gewissen Einfluss auf die Umwandlung von Lichtenergie. Darüber hinaus wird der Staub auch einen gewissen Einfluss auf die Temperatur des Marsrovers haben.

Peng Song, stellvertretender Chefdesigner des Rovers Tianwen-1 an der Fünften Akademie der China Aerospace Science and Technology Corporation: Auf der oberen Platte des (Mars-Rovers)-Körpers befinden sich in der Mitte der Flügel zwei kreisförmige transparente Folien, wissenschaftlich Solarfenster genannt, die das Sonnenlicht durch die Folien hindurchlassen und die Wärme in der Kabine des Rovers halten. Wenn es nun aber mit einer Staubschicht bedeckt ist, kann weniger Sonnenlicht eindringen und es wird weniger Wärme gesammelt, was sich letztlich auf die Energiesituation auswirkt.

Damit der Marsrover Zhurong genügend Strom erhält, müssen die Forscher die Solarmodule so groß gestalten, dass sie mehr Sonnenenergie aufnehmen und in Strom umwandeln können. Den jüngsten vom Marsrover übermittelten Daten zufolge hat dieser mehr als 1,9 Kilometer zurückgelegt und seine wissenschaftlichen Erkundungsarbeiten verlaufen normal, ohne dass er durch den Staub nennenswert beeinträchtigt würde. Nachfolgende wissenschaftliche Forscher werden den Rover weiterhin überwachen.

Vier Zhurong-Designs zum Umgang mit Sandstürmen

Angesichts der häufigen Sandstürme im Winter formulierten die Designer vier Maßnahmen für Zhurong.

Peng Song, stellvertretender Chefdesigner des Rovers Tianwen-1 an der Fünften Akademie der China Aerospace Science and Technology Corporation: Die erste Maßnahme besteht darin, dass die Solarmodule aus einem speziellen Material namens superhydrophobes Material bestehen, genau wie Lotusblätter. Wassertropfen können abperlen, wenn sie darauf fallen, und Staub kann nach dem Auftreffen leicht weggeblasen werden.

Die Solarmodule verfügen zudem über die Funktion der Sonnennachführung. Obwohl die Sonne im Winter relativ tief steht, verändern die Flügel des Rovers dennoch ihre Position wie eine Sonnenblume, wenn die Sonne im Osten auf- und im Westen untergeht, wodurch die Menge an Sonnenenergie, die er einfängt, maximiert wird.

Die dritte Maßnahme besteht darin, dass der Marsrover bei windigen und sandigen Wetterbedingungen durch eine Änderung seines Arbeitsmodus Energie sparen und den Energieverbrauch senken kann.

Peng Song, stellvertretender Chefdesigner des Rovers Tianwen-1 an der Fifth Academy of China Aerospace Science and Technology Corporation: Die vierte Maßnahme ist Schlafen und Aufwachen. Sollten die ersten drei Maßnahmen nicht ausreichen, um das Energieproblem zu lösen, muss unter Umständen das gesamte Fahrzeug in den Ruhezustand versetzt werden, also die Stromversorgung abschalten. Wenn sich das Sandsturmwetter bessert, wird es automatisch aktiviert und arbeitet weiter.

Die Zhurong-Patrouille und Erkundung erfolgreich durchgeführt internationale Zusammenarbeit

Seitdem der Marsrover Zhurong im Mai 2021 die Oberfläche des Mars betrat, um dort Patrouillen- und Erkundungsfahrten durchzuführen, ist er seit mehr als 300 Marstage ununterbrochen im Einsatz und hat eine große Menge wissenschaftlicher Erkundungsdaten zur Erde gesendet. In dieser Zeit wurde ein Kommunikationsexperiment erfolgreich abgeschlossen, das den Grundstein für die spätere internationale Zusammenarbeit meines Landes legte.

Nachdem Zhurong auf der Oberfläche des Mars gelandet war, führte es erfolgreich ein In-Orbit-Relaiskommunikationsexperiment mit dem Mars Express-Orbiter der ESA durch.

Peng Song, stellvertretender Chefdesigner des Rovers Tianwen-1 an der Fünften Akademie der China Aerospace Science and Technology Corporation: „Das ist so, als würden wir ein Signal an den Mars Express-Satelliten der Europäischen Weltraumorganisation senden, der das Signal dann an das Europäische Raumflugkontrollzentrum und dann an unser Zentrum in Peking weiterleitet.“ Wir haben einen Linktest und eine Verifizierung durchgeführt und damit nachgewiesen, dass wir zur internationalen Zusammenarbeit fähig sind.

Derzeit hat der Marsrover Zhurong mehr als 1,9 Kilometer auf der Marsoberfläche zurückgelegt und bewegt sich gemäß der etablierten wissenschaftlichen Erkundungsroute nach Süden.

Peng Song, stellvertretender Chefdesigner des Rovers Tianwen-1 an der Fifth Academy of China Aerospace Science and Technology Corporation: „Es gibt einige Ziele im Süden, die uns interessieren, darunter eine große Sanddüne.“ Wir haben einige Ortungen rund um die Düne durchgeführt und auch einige Felsen in der Nähe der Dünen entdeckt. Insgesamt stehen für uns weiterhin die Bedürfnisse der Wissenschaftler im Mittelpunkt.

Darüber hinaus führt auch der Orbiter Tianwen-1, der eine globale Fernerkundung des Mars durchführt, seine Erkundungsmission wie geplant durch und konzentriert sich dabei auf typische Landformen und geologische Einheiten wie Krater, Vulkane, Canyons und ausgetrocknete Flussbetten, um hochauflösende Bilder zu erhalten.

Quelle: CCTV News Client