Если бы Curiosity имел свет, мог бы он ездить или работать вечером?

TLDR: марсоход ограничен мощностью, а не дневным светом.

Света недостаточно для вождения в ночное время.

1. Ровер ограничен доступной мощностью. В начале миссии РИТЭГ производил ~ 114 Вт, а к 2025 году он упал до 54 Вт. Ему требуется 45-70 Вт во время сна, не менее 150 Вт в бодрствующем состоянии и 500 Вт во время вождения.
   Это означает, что марсоход может двигаться только несколько часов в день. Затем он должен остановиться, заснуть и перезарядить свои батареи. В большинстве дней марсоход активен в течение 6 часов, при этом до 3 часов он проводит за рулем.

2. Приводной и рулевой двигатели должны быть нагреты до температуры выше -55 ºC перед поездкой. Ночью, когда температура окружающей среды самая низкая, это может занять 2 часа или более, плюс много электроэнергии, что снижает бюджет энергии на оставшуюся часть дня. РИТЭГ не может обогревать двигатели напрямую: фреоновый контур, отводящий тепло от РИТЭГ, не распространяется на приводные двигатели. Если возможно, вождение планируется на самое теплое время дня (ранний полдень), чтобы свести к минимуму количество электрического обогрева, но в целях планирования лучше начинать вождение раньше (часто около 11:00), чтобы иметь больше времени для деятельности после вождения.

Хотя вождение в ночное время может быть технически возможно, если у вас есть свет, вы будете тратить больше энергии, чтобы преодолеть то же расстояние, ставя под угрозу научные операции, уменьшая их энергетический бюджет.

Источник для 1 и 2: превосходная книга Эмили Лакдавалла « Дизайн и разработка Curiosity ».

Мощность радиоизотопного термоэлектрического генератора Curiosity ограничена нагревательными элементами. «MMRTG со временем производит меньше энергии, поскольку его плутониевое топливо разлагается: при минимальном сроке службы 14 лет, когда выходная электрическая мощность снижается до 100 Вт». https://en.wikipedia.org/wiki/Curiosity_(марсоход)

RTG непрерывно заряжает 2 батареи. Когда батареи разряжены, Curiosity должен сидеть, пока батареи заряжаются от РИТЭГа. Уравновешивание функций может быть выполнено, чтобы не полностью разряжать батареи, называемое плавающим режимом. Аккумуляторы служат связующим звеном между РИТЭГом и электроникой.

Две батареи Curiosity (используемые для более высоких требований к электричеству) будут подвергаться большему напряжению при добавлении любых источников света, а дополнительные («электрические нагреватели, стратегически размещенные на ключевых компонентах» для работы [вики]) потребуют больше электроэнергии.

(Температуры в месте посадки могут варьироваться от −127 до 40 °C (от −197 до 104 °F), следовательно, тепловая система будет обогревать марсоход большую часть марсианского года. Вики) Я не смог найти, где оптимальная температура для работы, но можно было бы с уверенностью предположить, что у нынешних электрических машин после замерзания эффективность резко падает.

После стольких градусов ниже нуля масла и смазочные материалы имеют тенденцию превращаться в гель, что повышает механическую прочность деталей. Сильные морозы вредны для любого автомобиля.

RTG напрямую подключен к нагревательным элементам, для работы в ночное время потребуется больше нагревательных элементов для нагрева большего количества деталей, что соответствует большему расходу тока батарей Curiosity, что сокращает срок службы в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Освещение не проблема, просто гораздо эффективнее работать днем, используя меньше электроэнергии для обогрева.

Большинство литий-ионных аккумуляторов имеют ограниченное количество раз, когда они могут заряжаться из разряженного состояния, примерно 3000 раз или 3000 дней, но если их хранить в плавающем режиме при температуре выше точки замерзания, они могут прослужить намного дольше. Также зарядка ночью, когда холодно, лучше для аккумуляторов.

Его можно было сделать больше, тяжелее и высокотехнологичнее, чтобы видеть ночью, но что есть ночью такого, чего нельзя увидеть днем?

Проблемы с ночными роутингами:

1. Мощность. На самом деле это не проблема Curiosity, так как он работает на атомной энергии. Однако часть этой мощности будет использоваться для решения тепловых проблем в ночное время.
2. Способность видеть землю. Это может быть самой большой проблемой. Двигаясь ночью, вам будет намного труднее увидеть рельеф местности, что повышает вероятность ошибок. Освещение работает лучше всего, если оно находится вне оси. Хотя вы можете сделать это в некоторой степени, это будет очень сложно сделать правильно и трудно протестировать.
3. Проблемы с температурой. Ночью на Марсе намного холоднее. Эта повышенная холодность делает вещи более хрупкими. Передвижение ночью может привести к поломке вещей.
4. Связь. На самом деле это не проблема, так как Curiosity использует для связи марсоходы-ретрансляторы. На самом деле, это одно из основных действий, которое Curiosity выполняет ночью, передавая свои данные, поэтому ему не нужно останавливаться и разговаривать в течение драгоценного дня.

В общем, это можно сделать, но это увеличивает риск. Это можно сделать, но это увеличивает риск. Я уверен, что когда-нибудь это произойдет, когда ровер на Марс можно будет купить гораздо дешевле, чем за 2,5 миллиарда долларов, но сейчас это просто слишком рискованно.