受限于现阶段的技术水平,火星车探测范围较小、前进速度较慢,并且行驶时还会受到火星地表复杂地形的限制。这些问题限制了火星车科学探测效能的提升。而无人机可以从侧面弥补火星车的不足。
我国研制的火星无人机搭载了微型多光谱探测成像系统。多光谱成像技术可以同时获取光谱特征和空间图像信息,当无人机升空后可以实现半径几百米范围的火星地表成像,获取火星车周边地形和地表物相关成分的信息。
一方面,通过对周边地形的精确掌握,火星无人机可以引导火星车避开障碍以及危险区域,在提高安全性的同时还可以变相加快火星车的前进速度。另一方面,火星无人机在巡航时可探测的范围比火星车大得多,并且在空中不受地形因素制约,可以进行大范围快速粗探,因此能更快发现高价值的探测目标,并引导火星车快速前往进行进一步探测,减少搜寻时间,提高火星探测的效率。
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应、绿色环保等优点,在储能领域具有广阔的应用前景。目前锂离子电池技术重要有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂等不同类型。从市场应用前景和技术成熟角度,推荐磷酸铁锂离子电池作为储能领域的首选。
锂离子电池技术的发展和应用可谓炙手可热,市场需求持续增加,作为其重要的应用之一,电池储能系统应运而生,包括小型的家庭储能、大型的工业和商业储能,以及超大型储能电站。大型储能系统是未来新能源系统和智能电网的重要组成部分,而储能电池是大型储能系统的关键。
电能储存系统相当于电池,能源存储有许多应用,如电站的电力系统,备份电源的通信基站和数据室。通信基站和数据机房的备用电源技术和电源电池技术属于直流技术,低于电源电池技术。储能技术的内容更加广泛,除直流技术外,还包括变流器技术、电网接入技术和电网调度控制技术。
我国的火星无人机原理样机只是在技术上实现了火星地表巡飞探测,奠定了后续火星火星地表区域巡飞光谱探测的技术基础,但是距离实际使用还有很长的路要走。其中最重要的说保证无人机可以在火星的恶劣环境中有足够长的使用寿命。
火星的环境与地球差别很大,引力仅为地球的38%,大气密度只有地球的1%,这使无人机的飞行与地球有很大区别,提供足够起飞的升力需要旋翼以更高的速度运转,这对机体的材料与结构都是很大的考验,另外,火星表面温度极低,会对许多电子元件的运行产生影响,而市场出现的中小型沙尘天气或扬沙也会影响无人机的正常飞行。此外还有自主充电等问题需要解决。
“机智”号无人机并没有装载科学仪器,只有两台相机,分别用于导航以及拍摄火星表面的照片,其主要任务就是验证无人机在火星上的行动能力与使用寿命。我国的火星无人机样机虽然带有微型多光谱探测系统,但是在应对火星地表复杂环境上还有巨大的难题需要工科。中科院研究团队下一阶段的研究重点也将集中在这一方面。