頭條揭密》與精神號相似 陸祝融號探測車能在火星工作多久？

近日中國大陸天問一號巡視器與祝融號探測車成功登陸火星，受到全球科學界高度矚目，此一科學成就更讓全球華人極為興奮。接下來天文學界關注的是：這組登陸火星的探測車能否順利工作，以及能工作多久。由於火星狀況複雜，地理與氣象環境變數極多，因此祝融號未來實際工作的狀況也可能有很大落差，其啟動後預設的工作時間為3個月左右，但若與相類似的探測車比較，其工作壽命可能長達10年。

祝融號火星探測車登陸火星後，即將啟動開始進行各項探測與研究任務，據天問一號火星探測任務總設計師張榮橋指出，祝融號火星車的設計壽命是90個火星日，換算成地球日是92天，大約是3個月左右。對於發射後花了7個月飛行、3個月環繞火星，總共10個月才登陸的火星探測器來說，只有3個月的使用壽命似乎太短了些。

由於在火星工作的過程涉及太多的科學技術問題，探測車的設計大多都是3個月的壽命，從其他成功登陸火星的探測車比較，設計上雖然是3個月，但實際的使用可能會長達10年，其間的差異，就要看實際運作環境的變化，其中最大的風險就是難以預測且帶有大量磁性沙塵的火星風暴。

目前所知美國已有多具火星探測車如精神號、機會號、鳳凰號、洞察號等，都是使用太陽能板，眾所周知，落在太陽能板上的沙塵會阻礙電能產生，是影響探測車工作期限的最大障礙。1997年7月第一具登陸的火星拓荒者號，搭載旅居者號探測車，探測車只有10公斤重，使用安全氣囊式間接著陸和自動迴避障礙的方式，由於是第一具，使用低成本設計，預定壽命只有7天，但實際上也工作了83個火星日之久。

2003年美國航太總署(NASA)前後將精神號和機會號2台火星車送上火星，於2004年1月登陸，這2台外型幾乎相同的探測車設計壽命雖只有3個月，使用太陽能板發電。其中重量為174公斤的精神號，2004年1月開始工作後，一直到2011年5月24日才結束，在火星上工作了2695天，相當於7年多的時間。另一具重量約180公斤、差不多時間登陸的機會號工作時間更長，它一直工作到2018年6月火星沙暴時才失去聯繫，實際工作達14年半，2019年1月NASA宣布機會號確定無法喚醒而正式結束任務。

此外，2007年8月4日發射、2008年5月25日登陸的鳳凰號，使用太陽能板，設計壽命同樣是3個月，卻只運作了156天。2012年8月5日登陸的好奇號，使用核電池，任務設計是23個月，但工件至今已近9年。至於固定的登陸器洞察號，也使用太陽能板，從2018年11月26日使用至今。最近的一部NASA的火星探測車毅力號則是使用核電池，今年2月18日登陸火星，目前正常運作中。

大陸的祝融號火星探測車的設計與精神號、機會號相似，但重量重達240公斤，電能也是來自太陽能板，設計壽命同樣是3個月。依照前2者的經驗，祝融號若無意外或是碰巧遇上大規模火星沙暴，實際運作應該可以遠遠超過3個月的，最長甚至可能達幾年或十幾年。

若以大陸先前自行設計的探月器嫦娥4號及玉兔2號探測車為例，設計也是3個月，但實際上從2019年1月3日到達月球表面並開始工作後，直到今天仍然持續運行，工作時間已達2年5個月，目前狀況看來還能繼續延長下去。

按過去經驗，用太陽能板提供電力是比較容易的選項，核電池雖然不受沙塵影響，但技術難度高，目前只有美俄掌握關鍵技術，未來中國大陸應該也會朝此方向發展，以做為深太空探測器的穩定能源。