Любопытство все еще грязно! Как марсоход ExoMARS будет защищать свои солнечные панели от пыли и собирать достаточно энергии?

Обновить:

Текущие события делают этот вопрос еще более острым

  1. с 5183 по 5189 солов, 23 августа 2018 г. – 29 августа 2018 г.: команда продолжает искать возможности

  2. Всего несколько дней назад было опубликовано селфи Curiosity, на котором лучше видно скопление песка на вершине марсохода:

После захвата нового образца породы 9 августа 2018 года (2137 сол) марсоход НАСА Curiosity обследовал окрестности Марса, создав 360-градусную панораму своего текущего местоположения на хребте Веры Рубин. Сцена представлена ​​с настройкой цвета, которая приблизительно соответствует балансу белого, чтобы напомнить, как камни и песок выглядели бы в условиях дневного освещения на Земле. Сюда включены две версии: одна с масштабными линейками, а другая без.

Панорама включает в себя темно-коричневое небо, затемненное угасающей глобальной пыльной бурей. Он также включает в себя редкий снимок самого марсохода с мачтовой камеры, на котором виден тонкий слой пыли на палубе Curiosity. На переднем плане — самая последняя цель бурения марсохода, названная «Стоер» в честь города в Шотландии, недалеко от которого в донных отложениях озера были сделаны важные открытия о ранней жизни на Земле.

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

Поверхности все еще покрыты пылью пять месяцев спустя!

введите описание изображения здесь

выше: даже наклонная поверхность антенны с высоким коэффициентом усиления кажется покрытой пылью! Вырезано из сайта Phys.org Curiosity прощается с марсианским хребтом Веры Рубин .

Селфи, сделанное марсоходом Curiosity НАСА 2291 сол (15 января) на буровой площадке «Рок Холл», расположенной на хребте Веры Рубин. Авторы и права: НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт.

См. также Curiosity от Space.com делает эпическое «селфи» на Марсе, переходя к новым марсианским достопримечательностям.

Редактировать: в свете (или в данном случае отсутствия света) текущей пылевой бури на Марсе, обсуждавшейся в недавней новостной статье НАСА «Возможность приседает во время пыльной бури» , и с тех пор, как прошло почти два года, я не принял @Phiteros. ответьте, чтобы узнать, есть ли обновленная информация о стратегии ExoMARS по борьбе с пылью на солнечных панелях.

Поскольку у него нет РИТЭГа, ExoMARS полагается на эффективный сбор солнечного излучения для достижения успеха в своей миссии.

введите описание изображения здесь

выше: «Эта глобальная карта Марса показывает растущую пыльную бурю по состоянию на 6 июня 2018 года. Карта была создана камерой Mars Color Imager (MARCI) на космическом корабле NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Синяя точка указывает приблизительное местоположение Opportunity. " Отсюда . _ Кредиты: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Я помню, как читал рассказы о марсоходах Spirit и Opportunity, связанные с солнечной энергией и пылью — о проблемах с пыльными бурями и стоянками на склоне на зиму, чтобы собрать достаточно энергии, чтобы «остаться в живых».

Марсоход Curiosity несет большой и мощный РИТЭГ как для теплового нагрева (циркулирующие жидкости), так и, конечно, для получения электроэнергии.

Теперь похоже, что марсоход ExoMARS снова будет использовать солнечные батареи. Они кажутся немного больше по сравнению с размером (или объемом) корабля по сравнению с Spirit и Opportunity, но мне интересно, какие методы управления будут рассматриваться для марсохода ExoMARS, чтобы справиться с покрытием горизонтальных панелей пылью или низкой высота солнца зимой?

введите описание изображения здесь

вверху: «Модель марсохода ExoMars в масштабе 1:4 в павильоне ЕКА, Международный Парижский авиасалон 2007 года в аэропорту Ле Бурже». Отсюда . _

введите описание изображения здесь

Вверху: «Палуба марсохода NASA Mars Exploration Rover Spirit настолько пыльная, что марсоход почти сливается с пыльным фоном на этом изображении, собранном из кадров, сделанных панорамной камерой (Pancam) в период с 1355-го по 1358-й сол Спирита (октябрь. 26-29, 2007)... Пыль на солнечных панелях снижает количество электроэнергии, которую марсоход может генерировать из солнечного света каждый сол». Отсюда . _

Может быть, они тоже доверят Дьяволу позаботиться об этом ;-/
@LocalFluff, ты имеешь в виду этот ?
Разве не забавно, что им удалось запечатлеть это на камеру? Они настолько распространены? Удача? Были ли у них причины ожидать этого прямо здесь и сейчас? Метеоролог никогда не мог бы предсказать ни одного на Земле. Но это к другому вопросу. Я сомневаюсь, что у ExoMars есть лучший план на этот счет, чем у предыдущих марсоходов. Просто надеясь, что Дьявол время от времени стряхивает пыль. Кажется, работает. Может, инопланетяне помогают нашим ангелам там, на Небесах.
Потребовалось много поиска и специального программного обеспечения для обнаружения изменений в изображениях, чтобы поймать эти пылевые вихри. Это не повезло.
Во время урока астрономии, который я посещал в колледже, профессор сказал, что пылевые вихри часто счищают солнечные батареи, и это помогает марсоходам работать гораздо дольше, чем ожидалось. Однако у меня нет для этого цитаты.
@uhoh: И рискнуть еще одним случаем незапланированного увеличения времени миссии на 5700%? Ученые могут быть счастливы, но менеджеры втайне молятся, чтобы Opportunity наконец сломалась и высвободила средства.
Им не нужно доверять пыльным дьяволам, когда они поддерживают парикмахера.

Ответы (2)

Скорее всего, они будут полагаться на две вещи:

  1. Поскольку скорость, с которой пыль будет накапливаться на солнечных панелях, довольно хорошо известна , они могут оценить срок службы марсохода. Все космические зонды имеют некоторый расчетный срок службы, и основная научная миссия, как правило, планируется, чтобы уложиться в эти короткие временные рамки. Однако, как мы видели из Spirit и (особенно) Opportunity, реальный срок службы марсохода может быть намного больше из-за:
  2. Мероприятия по уборке . По сути, на Марсе достаточно атмосферы, чтобы иметь ветер, раздувающий пыль. Это время от времени очищает солнечные панели, позволяя марсоходам продолжать работать. Вот фото Opportunity до и после такой уборки:

Мероприятие по уборке возможностей

Ожидалось, что Spirit и Opportunity продлятся всего 90 дней, но когда было обнаружено, что пыль иногда счищается, миссии стали намного длиннее. Spirit остановился только тогда, когда застрял в мягком песке и больше не мог правильно наклонять свои солнечные панели. Opportunity, с другой стороны, все еще существует, 12 лет спустя.

Вот новостная статья об одном из последних мероприятий по уборке Opportunity.

Что касается зимней спячки, они, вероятно, будут следовать тем же методам, что и Spirit и Opportunity. К сожалению, я не знаю этого наверняка, но поскольку это сработало для MER, они, вероятно, будут использовать ту же устаревшую технику. Некоторые из инструментов также будут иметь свои собственные независимые батареи, такие как эксперимент DREAMS , который будет работать во время сезона пыльных бурь.

Здесь вы можете увидеть разницу в пыли до и после уборки.

По всей видимости, у ExoMars не будет никакого способа убрать пыль. Этому есть несколько причин . У механического устройства, вероятно, будут проблемы из-за статического заряда пыли. Наклонение и встряхивание марсохода могут сработать, но это будет сложно и может повредить чувствительные инструменты. Другие методы включают их мытье (для чего требуется жидкость), использование электростатического заряда (все еще требует наклона панелей, а также может повредить чувствительную электронику) и их обдув (требуется перемещение мощного вентилятора по панелям).

Спасибо - это звучит как мнение и вполне согласуется с моими лучшими предположениями , но я спрашиваю здесь, в SX SE, потому что я хотел бы прочитать информацию о марсоходе ExoMARS, поддерживаемую ссылками. Можете ли вы добавить ссылку, которая показывает, что « скорость, с которой пыль будет накапливаться на солнечных панелях, довольно хорошо известна ». Является ли эта скорость стабильной? Везде одинаково? Поскольку как сбор, так и удаление пыли связаны с ветром и, следовательно, с погодой, я не понимаю, как любой из них может быть надежным. Кроме того, вы на 100% уверены, что не будет никакой технологии подавления пыли? Это было заявлено?
@uhoh Бам, поймал. Что касается того, хорошо ли это известно на всей планете, я думаю, что у них есть довольно последовательная модель. В дополнение к инструменту на Sojourner, они могут определить, насколько быстро оседает пыль, используя эти селфи, чтобы определить, сколько пыли на марсоходе на снимке до и после. Что касается того, будут ли какие-либо методы удаления пыли, я добавлю раздел об этом.
Превосходно! Однако, если в будущем появится ответ с информацией непосредственно о солнечных панелях ExoMARS, который превосходит этот, мне придется согласиться с этим. Но вы убедили меня, что это, вероятно, то, что произойдет. Спасибо за все ссылки!
@uhoh И это вполне понятно. Но, как я уверен, вы уже заметили, информации о конкретных элементах конструкции вездехода недостаточно. Обнародование такой информации может быть ограничено. Надеюсь, мы узнаем о нем больше после того, как он начнет свою миссию.
Мне понравился пост в блоге Эмили Лакдавалла, особенно ползунки до/после!
Я не принял этот ответ, чтобы узнать, есть ли какой-либо ответ от ExoMARS или ESA после новостей на этой неделе о большой пыльной буре на Марсе. Если есть какой-либо план по смягчению воздействия пыли, ЕКА самое время упомянуть об этом. См. редактирование.
Пытаюсь найти информацию по покрытиям на этих панелях, пока безуспешно, но исходя из земных технологий и подходов к пыли и грязи ожидаю, что будут супергидрофобные/амфифобные покрытия, чтобы сделать поверхностные эффекты более предсказуемыми. Это то, что мы имеем на наших домашних солнечных панелях.

Это с 2005 года, не уверен, что все еще точно такой же, но план представляет собой переменный наклон солнечных панелей, которые можно наклонять в любом месте от горизонтального до вертикального (сложенные, как бабочка). Таким образом, он может наклонить их на оптимальный угол. Для пыльной бури света не так много и светит со всего неба, поэтому используют особо эффективные солнечные батареи для условий низкой освещенности и опускают их во время пыльной бури.

РАЗРАБОТКА РОВЕРА ЕКА EXOMARS

Он также должен был иметь радиоизотопные обогреватели, чтобы согревать его ночью, поэтому даже без солнечной энергии во время пыльной бури он все равно будет оставаться теплым.

Но эти были сброшены

RHU не были приняты, что позволяет избежать технических и организационных сложностей, связанных с их использованием. Угол наклона SA может быть отрегулирован для максимального сбора солнечной энергии для различных широт посадки. Эта система также обеспечивает гибкость при движении по склонам и позволяет опускать массив в условиях пыльной бури».

Я не знаю, применяются ли эти массивы с переменным наклоном. И они, кажется, думают, что пыль повлияет на работу, и на этом останавливаются:

Ожидается, что более крупный посадочный модуль и его марсоход европейского производства будут работать от 7 до 12 месяцев, полагаясь на солнечные батареи в качестве источника питания. Хотя ExoMars 2020 прибудет вне основного сезона пыльных бурь, на миссию почти наверняка повлияет пыль во время ее эксплуатации. В частности, скопление пыли на солнечных панелях снизит энергоснабжение и может потребовать временного прекращения наземных операций.

Бурный приезд Скиапарелли?

Любопытство все еще грязно! Как марсоход ExoMARS будет защищать свои солнечные панели от пыли и собирать достаточно энергии?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v