原标题：火星上发电有多难？从美国火星车停电说起
人类对宇宙的探索从未止步，而宇宙中的能源供给也一直是科学家们研究的一个重要内容。能源供应是宇宙探测活动中非常重要的一环，电力供应尤为关键。
近年来，中美两国已开启探测火星的计划，也都将火星车送上火星。不过，美国最近有辆火星车快没电了……
那么，两国的能源供应在火星探测中，中美有哪些不同呢？
·为啥美国用核电，中国用太阳能电？
目前，探测器的动力来源主要是太阳能和核电池。
对比两国火星车的用电模式，美国火星车采用核动力设计，中国火星车选择了太阳能。
美国“毅力号”火星车的探测任务比中国天问一号的难度更高，搭载的仪器主要是用于在火星上寻找生命迹象、探测火星地址、收集样本，以及利用火星大气制氧，目标是为载人登火星做准备。
美国“毅力号”火星车
“祝融号”作为第一个登陆火星表面的中国火星车，采用了太阳能作为能量来源。从5月22日开始，“祝融号”火星车在火星进行为期三个月的巡视探测工作。在此期间，“天问一号”环绕器将为火星车提供地球火星通信中继服务，主要是关注火星土壤和环境，后续还将继续对火星开展环绕探测，拿到一周火星资料数据。
那么，中国火星车为啥采用太阳能发电呢？这里面有大智慧。
核电池的结构相对复杂，“天问一号”探测器需要一次完成环绕火星、着陆火星、巡视火星三大步，第一次探索火星将会面临一些前所未有的挑战，所以选择使用成熟的太阳能电池板是较为稳妥的选择。
天问一号火星探测器
·不用核电，火星车就会停电吗？
美国也有用太阳能的发电车，不过，它最近快停电了。
“洞察号”（InSight）是美国国家航空航天局（NASA）于2018年发射至火星的探测器。今年年初，随着火星上冬季的来临，“洞察号”的太阳能电池板和保暖设施都出现了问题，太阳能电池板上的灰尘越来越多，影响其对阳光的吸收。“洞察号”少得可怜的电量还要在地震仪、“鼹鼠”、机械臂、无线电和各种加热器之间共享（加热器能确保“洞察号”在低温环境下实现正常运转，而电量不足会降低加热器功率，影响“洞察号”的正常运行）。研究人员不得不为了节约能源而使之处于休眠状态；此外，其所配套的为火星测量体温的“鼹鼠”（mole）探头也宣告任务失败。
研究人员预计，随着今年7月份火星夏季的来临，充足的阳光会继续为“洞察号”提供能源，恢复其工作。随着仪器的关闭，“洞察号”很多珍贵的数据正在丢失，潜在的致命停电风险始终存在。一旦在夏季来临之前电池没电了，它可能永远无法恢复。届时，8亿美元的高科技产品会变成一堆废铁。
那么，是不是改用太阳能发电的火星车就会停电呢？
也不能简单地这么说。
从性能上看，核电池不依赖光照，能够自主产生能量，能量密度大，而且稳定性好，不仅可以为自己保温，还能为仪器供电，保持长时间工作。
那为何中国的火星车却还是选择用太阳能？
其实，中国并非没有核电池技术，只是核电池的制造成本过于高昂，还会产生放射性废物，目前技术上还有极大的提升空间。
火星环境十分复杂，火星表面有沙尘暴，一次爆发还会持续数周。在本次火星探测任务中，“祝融号”火星车车体较小，携带的设备也比较少，太阳能电池已经满足供电所需。
另外，太阳能供电的火星车会不会停电，关键还是要看技术。
火星车用上太阳能电池，实际上利用的是光伏发电原理，将太阳能的光能转化为电能，光能转化为电能的过程中也是能够满足火星上的工作条件。“天问一号”探测器搭载的是我国最先进的实用性太阳能电池阵列，采用4块太阳能电池板，电能转化率高达80%以上，即使在太阳能缺乏的火星上也足以为“天问一号”提供90天的稳定、可靠的电能。
“祝融号”的热控材料是新型保温材料——纳米气凝胶，很轻，隔热性能好。它的太阳能面板可以调节角度，而且面板上也有一层特殊涂层，不容易粘灰。
中国“祝融号”火星车
太空探索永无止境，在天问1号项目成功之后，中国将会开始研发新一代体型更大的大型火星车，时机成熟时，也会为它配备核电池技术。当然，我们的核电池技术一定会更有特色、更可靠，绝不会是外国核电池的简单翻版。
责任编辑 | 岳媛
