嫦娥四号和月球车在月球背面，如何获得电力？
嫦娥四号任务，特别是其月球车“玉兔二号”，在月球背面成功运行，这无疑是人类探索宇宙的一大壮举。而关于它们如何在月球背面获取电力，这背后涉及一系列精妙的设计和技术。
首先，咱们得明白月球背面和正面最大的区别是什么——那就是通讯问题。月球背面由于月球本身的遮挡，直接与地球通讯是做不到的。所以，嫦娥四号首先解决的就是这个问题。
1. 中继通信卫星——“鹊桥”的功劳
为了让月球背面的探测器能够与地球联系，中国发射了“鹊桥”号中继通信卫星。这颗卫星被部署在月球和地球之间的地月拉格朗日L2点附近。你可以想象一下，L2点就像一个非常稳定的“太空驿站”，它能同时看到月球背面和地球。
“鹊桥”的作用至关重要，它就像一座“邮递员”，将嫦娥四号和玉兔二号从月球背面发来的信号接收过来，然后转发给地球上的地面控制中心。同样，地面控制中心发出的指令，也通过“鹊桥”传送到月球背面。
那么，电力是怎么来的呢？
其实，月球背面的电力供应，和月球正面的探测器原理是差不多的，主要依靠太阳能。
太阳能帆板——玉兔二号的“能量站”
玉兔二号月球车装备了可展开的太阳能帆板。这些帆板是它的核心“能量站”。在月球白天，当太阳光照射到帆板上时，帆板内的太阳能电池会将光能转化为电能。这些电能有两个去处：
直接供电： 帆板产生的电能可以立即供给月球车上的各种仪器设备、通信系统、驱动系统等，让玉兔二号能够正常工作，进行探测、拍照、移动等等。
储存起来： 同时，多余的电能会被储存在蓄电池中。蓄电池就像一个“充电宝”，可以在没有阳光的时候，比如月夜到来或者帆板被遮挡时，为月球车提供电力。
太阳电池阵列——嫦娥四号着陆器的“能量保障”
与玉兔二号类似，嫦娥四号着陆器也配备了太阳电池阵列，也就是我们常说的“太阳能电池板”。着陆器上的太阳能电池板可以为着陆器自身的科学仪器、通信设备以及为玉兔二号提供一定的充电支持（虽然玉兔二号主要靠自己的帆板）。
月球背面的特殊挑战和应对：
尽管原理相同，但月球背面有一些特殊的挑战，也需要相应的应对策略：
1. 月夜： 月球上的“一天”大约相当于地球上的29.5天，其中大约有14个地球日是白天，14个地球日是黑夜（月夜）。在漫长的月夜里，太阳能帆板将无法工作。为了度过月夜，月球车和着陆器都设计了保温和休眠机制。
保温： 它们内部装有放射性同位素热源（RHU）。这是一种小型装置，利用某些放射性元素的自然衰变产生热量，无需外部能源，就能为设备提供稳定的热量，防止设备在极度寒冷（月夜温度可达零下180摄氏度以下）的环境中冻坏。
休眠： 在月夜来临之前，月球车和着陆器会进入“休眠”状态。关闭大部分非必要的设备，只保留最核心的生命维持（保温）系统，等待月昼的到来，再次启动。
2. 地形和阴影： 月球背面，特别是着陆区——南极艾特肯盆地，地形可能比正面更为复杂，有很多环形山和阴影区域。这会影响太阳能帆板的效率。
帆板设计： 玉兔二号的太阳能帆板是可展开和调整角度的。这意味着在条件允许的情况下，它可以调整角度，尽量对准太阳，最大化接收太阳能。
智能规划： 任务控制中心会根据月球车的位置、地形以及太阳的高度角，精细规划玉兔二号的行进路线和工作时间，尽量避开长时间的阴影区域，以保证充足的电力供应。
总结一下：
嫦娥四号和玉兔二号在月球背面获取电力，主要依靠太阳能帆板。白天，太阳能帆板将光能转化为电能，一部分直接供电，一部分储存在蓄电池中。在漫长的月夜，它们会依靠放射性同位素热源来保温，并进入休眠状态，等待下一个月昼的到来。而“鹊桥”中继卫星则解决了月球背面与地球的通信难题，确保了电力和任务的有效控制。这整个系统，从能源获取到能量储存，再到应对极端环境的保温和休眠，都是一个高度集成、精密设计的体现，也是人类智慧在月球探测领域的重要成果。
首先，咱们得明白月球背面和正面最大的区别是什么——那就是通讯问题。月球背面由于月球本身的遮挡，直接与地球通讯是做不到的。所以，嫦娥四号首先解决的就是这个问题。
1. 中继通信卫星——“鹊桥”的功劳
为了让月球背面的探测器能够与地球联系，中国发射了“鹊桥”号中继通信卫星。这颗卫星被部署在月球和地球之间的地月拉格朗日L2点附近。你可以想象一下，L2点就像一个非常稳定的“太空驿站”，它能同时看到月球背面和地球。
“鹊桥”的作用至关重要，它就像一座“邮递员”，将嫦娥四号和玉兔二号从月球背面发来的信号接收过来，然后转发给地球上的地面控制中心。同样，地面控制中心发出的指令，也通过“鹊桥”传送到月球背面。
那么，电力是怎么来的呢？
其实，月球背面的电力供应，和月球正面的探测器原理是差不多的，主要依靠太阳能。
太阳能帆板——玉兔二号的“能量站”
玉兔二号月球车装备了可展开的太阳能帆板。这些帆板是它的核心“能量站”。在月球白天，当太阳光照射到帆板上时，帆板内的太阳能电池会将光能转化为电能。这些电能有两个去处：
直接供电： 帆板产生的电能可以立即供给月球车上的各种仪器设备、通信系统、驱动系统等，让玉兔二号能够正常工作，进行探测、拍照、移动等等。
储存起来： 同时，多余的电能会被储存在蓄电池中。蓄电池就像一个“充电宝”，可以在没有阳光的时候，比如月夜到来或者帆板被遮挡时，为月球车提供电力。
太阳电池阵列——嫦娥四号着陆器的“能量保障”
与玉兔二号类似，嫦娥四号着陆器也配备了太阳电池阵列，也就是我们常说的“太阳能电池板”。着陆器上的太阳能电池板可以为着陆器自身的科学仪器、通信设备以及为玉兔二号提供一定的充电支持（虽然玉兔二号主要靠自己的帆板）。
月球背面的特殊挑战和应对：
尽管原理相同，但月球背面有一些特殊的挑战，也需要相应的应对策略：
1. 月夜： 月球上的“一天”大约相当于地球上的29.5天，其中大约有14个地球日是白天，14个地球日是黑夜（月夜）。在漫长的月夜里，太阳能帆板将无法工作。为了度过月夜，月球车和着陆器都设计了保温和休眠机制。
保温： 它们内部装有放射性同位素热源（RHU）。这是一种小型装置，利用某些放射性元素的自然衰变产生热量，无需外部能源，就能为设备提供稳定的热量，防止设备在极度寒冷（月夜温度可达零下180摄氏度以下）的环境中冻坏。
休眠： 在月夜来临之前，月球车和着陆器会进入“休眠”状态。关闭大部分非必要的设备，只保留最核心的生命维持（保温）系统，等待月昼的到来，再次启动。
2. 地形和阴影： 月球背面，特别是着陆区——南极艾特肯盆地，地形可能比正面更为复杂，有很多环形山和阴影区域。这会影响太阳能帆板的效率。
帆板设计： 玉兔二号的太阳能帆板是可展开和调整角度的。这意味着在条件允许的情况下，它可以调整角度，尽量对准太阳，最大化接收太阳能。
智能规划： 任务控制中心会根据月球车的位置、地形以及太阳的高度角，精细规划玉兔二号的行进路线和工作时间，尽量避开长时间的阴影区域，以保证充足的电力供应。
总结一下：
嫦娥四号和玉兔二号在月球背面获取电力，主要依靠太阳能帆板。白天，太阳能帆板将光能转化为电能，一部分直接供电，一部分储存在蓄电池中。在漫长的月夜，它们会依靠放射性同位素热源来保温，并进入休眠状态，等待下一个月昼的到来。而“鹊桥”中继卫星则解决了月球背面与地球的通信难题，确保了电力和任务的有效控制。这整个系统，从能源获取到能量储存，再到应对极端环境的保温和休眠，都是一个高度集成、精密设计的体现，也是人类智慧在月球探测领域的重要成果。
网友意见
你忘了那个被植物学沃特尼博士从沙子里挖出来用来取暖的放射性同位素暖气片了吗？
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#马克·沃特尼
#殖民火星
#植物学有JB用
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