核动力公路车（造价22亿美元的核动力）
核动力公路车（造价22亿美元的核动力）宝骏E300电池不过放电功率很低只有110瓦，家用的话只够点亮一颗灯泡；纵然在电量宽裕时，充满额外的两台锂电池以待高耗能时使用，也只有900瓦，这从根子上就限制了火星车的动力和任务。这样的功率，即使是与咱们的国产微型电动车比，也要弱上几百倍；如：宝骏E300，其电池足以驱动最大功率40kW的电机。电力源，则来自于一台钚-238衰变核电池，以及两台43Ah（安培时）的锂离子充电电池。核电池借助放射性元素钚-238衰变（有88年的自然衰变）放出的能量发电，说是核电池其实更像是“燃料”发电机，只不过燃料从石油提炼物变成了钚的氧化物。“毅力号”上4.8公斤的氧化钚“燃料”发的电，理论上能让火星车运行至少14年；而且发电非常稳定，不像太阳能电池板那样有许多局限，避开了火星尘暴对能量来源的影响。黄圈内：核衰变电池核电池位于火星车后部
2020年无疑是一个航天大年，阿联酋希望号、中国天问号、美国毅力号三大探测器在一个月内相继发射前往亿万公里外的火星。其中以我国天问号和美国毅力号最为引人注目，因为只有这两个任务将登陆火星，并放出火星车。我国自不必多说，绕、落、巡三阶段一次任务全突破，可谓开创了人类火星探测史，难度极大，深受国人期待。而经验和技术均领先的美国，其任务难度相较不大，却因跟咱们有直接竞争关系，在国内吸引了诸多网友关注和讨论。
不过虽然“毅力号”最近很火，深入介绍的却并不多，因此本文将按照以往分析地球车的顺序方法，来试着解析美国“毅力号”火星车，探寻：火星车在火星上，究竟怎么开？
“毅力号”火星车在动力上，采用纯电机六轮驱动，6个驱动电机分别装在六个直径52.5厘米的大尺寸铝制车轮内，每个车轮都能独立启用。而且前后两对车轮均为转向车轮，四轮转向可使毅力号具备原地360度旋转的能力。再加上摇臂式独立悬架，能够通过调整支撑杆角度，来调节悬架高度，以应付复杂的火星地形。
车轮内侧的电机
电力源，则来自于一台钚-238衰变核电池，以及两台43Ah（安培时）的锂离子充电电池。核电池借助放射性元素钚-238衰变（有88年的自然衰变）放出的能量发电，说是核电池其实更像是“燃料”发电机，只不过燃料从石油提炼物变成了钚的氧化物。“毅力号”上4.8公斤的氧化钚“燃料”发的电，理论上能让火星车运行至少14年；而且发电非常稳定，不像太阳能电池板那样有许多局限，避开了火星尘暴对能量来源的影响。
黄圈内：核衰变电池
核电池位于火星车后部
不过放电功率很低只有110瓦，家用的话只够点亮一颗灯泡；纵然在电量宽裕时，充满额外的两台锂电池以待高耗能时使用，也只有900瓦，这从根子上就限制了火星车的动力和任务。这样的功率，即使是与咱们的国产微型电动车比，也要弱上几百倍；如：宝骏E300，其电池足以驱动最大功率40kW的电机。
宝骏E300电池
看到这儿，可能不太了解航天的同学会问：既然电力不够，为嘛不增加核电池或者锂电池呢？
主要是因为现阶段火箭运力都非常有限，只是这一个核电池和两台锂电池，就已经重达71.5kg，在不削减科研和任务载荷的情况下，没法再增加电池。这种情况跟咱们地球上电动车电池重量与续航里程之间的冲突十分相似，要想续航高，电池就得重，电池重之后又会拖累续航……由于电池放电功率限制，因此“毅力号”火星车即便是六轮驱动，它的速度依然很慢。
速度：龟速慢到什么程度呢？最高时速152米，一小时可行驶152米。这啥概念？地球上体型较大的陆龟爬行速度：1-2km/h，人类正常步行时速：4-5千米，毅力号速度比龟慢10倍，比人慢30倍。用其直径52.5cm的车轮计算，毅力号“轮胎”一个小时只转92圈，一分钟转1.5圈，也就是1.5 rpm（地球发动机工作转速2000-3000rpm）。实际速度还会更慢，NASA工程师表示，火星车一天前进两三百米就能刷新火星上的陆地最快速度记录了。其实这就是目前外星探测器的正常速度，就拿我国去年初成功登陆月球背面的玉兔二号举例，到目前为止一年半了，它也只在月球上跑了不到500米。
科普：太空核能应用，目前分为核电池和核热源两类。核电池（核发电），就是毅力号这种，主要为太空探测器提供电能；核热源，则只提供热量，相当于探测器的制热空调。两者原理相同，只是核电池能将放射性元素衰变放的热转化成电能，而核热源就只是利用放射性元素放的热来抵抗太空超低温对探测器的伤害。
目前以核电池作为唯一能源的太空探测器，只有美国能造，而且是很早之前就掌握了的，比如四十多年前发射升空的旅行者1/2号，它们之所以还能从遥远的太阳系外或边缘传回图片，就是因为其身上搭载的三块核电池为天线和仪器提供了电力。虽然我国也掌握了该技术，且部分应用于登月探测；但均为能源补充，主要用途还是“制热空调”。（注：别以为掌握该技术的国家很多，其实只有中、俄、美三国。）
倒立的火星车底盘
毅力号火星车，整备质量1025kg，车身尺寸（不包括前端2米长机械臂），长3米、宽2.7米、高2.2米。重量尺寸与微型电动地球车相当，如宝骏E300 Plus，其重量也是1吨出头，长2.9、宽1.65米、高1.6米，尺寸更为紧凑，但相差不大。以地球车的标准来看“毅力号”，它就是一台动力超弱的微型电动“越野车”。如果说乘用车是人的安全运输，那么火星车就是科学仪器的安全移动，所以火星车可不讲究美观了，一切以方便科学仪器工作为主，张牙舞爪的外观就在所难免了，说是车或许更像是火星探测机器人。
笔者受知识所限，就不聊“毅力号”那些非常复杂的科学载荷，主要聊跟车辆属性相有关的驾控配置。火星车的使用环境非常恶劣，不止有低至-78度的超低温，行驶路面还都是崎岖的荒漠戈壁，因此规划行进路径就非常重要了，不然一不小心陷进沙坑或岩缝，就会重蹈“勇气号”火星车的覆辙。所以火星车周边的环境感知就成了重中之重，毅力号共计搭载了23个摄像头，其中8个可用拍照或录像的方式来获取周边“路况”，然后将图像传给地球控制人员，以便为火星车规划前进路线，就像地球车上的360度环绕影像。
8个可用于自动驾驶的摄像头
大多数时候，火星车都是被地球远程操控，这些摄像头就是控制人员的眼睛。不过为了应对信号延迟（来回最少十分钟），NASA工程师也让毅力号拥有了部分自动驾驶的功能，这时摄像头就如同特斯拉汽车上装备那些摄像头，让火星车进行视觉感知，并建立3D视图，而后根据火星路况进行有限的自主导航和行驶。火星车自动驾驶和特斯拉自动驾驶的原理基本相同，说不上谁更困难，只是两者应用场景有极大不同。
因为是车辆相关的小编，所以笔者只着重介绍了“毅力号”行驶相关的装置，并未触及其科学载荷；以至于除了核动力这一个亮点外，它看起来就是一台动力弱鸡的遥控电动“越野车”。但其实火星车要达到地球车一样的动力水平，是没有太多技术难度；火星车的难点不在于自身，而是受限于运载火箭的负载能力，以及火星降落的高风险。要是一次性能运个三四十吨，并且攻破了火星降落难点，那开火星车在火星上飙车都能做到。
总之，人类对宇宙的探索还任重而道远，加油，科学家们！
备注：“毅力号”火星车的研发和制造花了22亿美元。
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