Почему посадочные модули не предназначены для направления своих солнечных панелей и радиоантенн на Солнце и Землю?

Марсоходу Opportunity исполняется десятый год. Ух ты! Но его солнечные панели закреплены сверху. Как и все межпланетные посадочные модули, о которых я знаю. Почему они не предназначены для механического поворота своих фотоэлементов к Солнцу? И тот же вопрос об их радиоантеннах связи с Землей. Кажется, что они просто сидят и тратят впустую геометрические возможности. Почему? Чтобы все было просто?

Ответы (2)

Марсоходы Opportunity, Spirit (RIP) и Curiosity имеют антенны с высоким коэффициентом усиления, которые во время использования указывают на Землю с помощью двухосного подвеса. Они используются в основном для получения командных загрузок каждый сол с Земли. У марсоходов также есть УВЧ-антенны с низким коэффициентом усиления, похожие на автомобильные антенны, но более короткие, для связи с ретрансляционными орбитальными аппаратами вокруг Марса. Этот путь используется для отправки подавляющего большинства данных на Землю. Вы можете получить очень высокую скорость передачи данных на орбитальный аппарат из-за малого радиуса действия, поэтому вам не нужно направлять УВЧ-антенну на орбитальные аппараты и пытаться точно направить их, поскольку орбитальный аппарат пролетает от горизонта до горизонта примерно за 15 минут.

Что касается сочленения солнечных панелей, моторы должны быть массивными, и моторы должны быть нагреты для работы, получая часть энергетического выигрыша от наведения. Меньше массы добавить больше солнечных элементов, чем сочленить панели.

Как оказалось, мы можем направить панели на Солнце, и на самом деле это делается, пока мы говорим. Opportunity движется к местности с правильным наклоном и направлением, чтобы направить панели к солнцу, когда оно зимой приближается к горизонту. Эта стратегия использовалась каждую зиму, чтобы поддерживать жизнь марсоходов, когда Солнце опускалось в небе.

Кроме того, большее количество движущихся частей означает, что больше элементов может застрять или полностью затормозить, что делает систему в целом более чувствительной, особенно в пыльных и песчаных условиях Марса.

В некотором смысле вы ответили на свой вопрос, «чтобы все было просто». Не забывайте, простота также дешевле и менее рискованна.

Наличие солнечных панелей, отслеживающих движение Солнца для максимального захвата энергии, имеет смысл, но кто-то должен спроектировать систему, и система должна быть построена. Это требует времени и денег, и это увеличит вес посадочного модуля.

Другое дело, что чем сложнее что-то, тем больше шансов, что что-то пойдет не так. Создание и установка космических зондов и посадочных модулей требует больших денег. Количество неудачных зондов и посадочных модулей хорошо задокументировано. Неисправная система слежения за солнечными панелями может сделать зонд/посадочный модуль бесполезным или серьезно ограничить его функциональность.