{{Infobox spaceflight
| name = 西风号
(金星陆地风帆漫游车任务)
| names_list =
| image = Zephyr Venus rover wingsail.jpg
| image_caption = “西风号”漫游车艺术想像图
| mission_type = 侦测
| operator = 美国宇航局格伦研究中心
| website =
| mission_duration = 50 个地球日。
该漫游车被设计为可在金星表面运行50天，在极高气压下，行驶在高温和浓硫酸云笼罩的沙地平原上。无论风向如何，漫游车都可朝任何方向移动。西風號每天行驶15分钟以抵达下一处目标。一旦最关键硬件面世并测试过关，兰迪斯就打算向美国宇航局发现计划提出该项任务。
探测车概述
{| class="wikitable floatright"
|-
! 西风号!! 技术参数。该车只有两个活动部件：风帆和轉向前轮。要驱动漫游车，設想地表风速介於0.4米/秒（1.3英尺/秒）至1.3米/秒（4.3英尺/秒）之間。“西风号”将每天行驶15分钟以到达下一个目标。事实上，格伦研究中心的技术专家们早已率先开发出了在喷气发动机内工作的传感器，这些电子设备甚至可以在金星摄氏450°（华氏842°）的高温环境下工作。
2017年，世界图书出版社出版了反映兰迪斯研究工作主题的书籍：《美国宇航局发明家杰弗里·兰迪斯的金星风帆漫游车》。
电源
以前的金星登陆器都依靠电池供电，使得操作被限定在最多数小时内，并要依赖隔热体来延迟系统因过热而损毁。这次任务的电力系统使用钠硫电池（NaS），它可由太阳能电板重复充电，能在金星表面条件下工作，无需笨重的冷却系统。
翼帆和上层甲板将覆盖磷化铟镓（InGaP，也称为GaInP2）太阳能电池板。磷化铟镓因其良好的特性而广泛用于太阳能电池板，它也具有足够宽的带隙，可在金星高温下工作，并能对360至660纳米波段光作出响应。探测仪器运行所需电能为98.4瓦，行驶时为68.4瓦，静态操作（如内部系统管理）为25.3瓦，通信会话时为49.3瓦。
风力
當金星地表风速只有1米/秒（3.3英尺/秒）時，在金星的高气压和高密度（65千克/米3）环境下，即使如此的低风速也会产生明显的作用力。
翼帆
推进系统是一块刚性翼帆，垂直安装在基座上，可通过电机环平均气动中心旋转，根据风向产生任何方向的升力（推力）矢量。翼帆还提供了一个更稳定的表面，可在上面安装为漫游车上仪器供电的太阳能电池板。在牺牲少量升力的情况下，对称型平面翼更易于操控。机翼的结构是标准的翼梁、翼肋和蒙皮，并使用耐高温腐蚀的材料。
该漫游车在5.5米（18英尺）宽范围的地面上可保持稳定，但美国宇航局格伦研究中心的项目团队为防止阵风造成的翻滚，将在系统中安裝一套气象组件，及时识别出2.39米/秒（7.8英尺/秒）或更高速的持续阵风，以便能有足够的时间来旋转翼帆，将其调整到与风向垂直的零升力位置。
太空飛行器外罩的直径限制翼帆的长度为3.1米（10.2英尺），面积為12米2（130英尺2），离地高度5.44米（17.8英尺）。为便于发射，翼帆被折叠成三部分存放在太空飛行器外罩內，在伞降并三轮着地后展开。
科探设备
漫游车的眼睛是一架类似金星9号着陆器所用的机械扫描式相机，可在摄氏450°（华氏842°）高温及金星光照和光谱条件下工作而无需冷却。该设计将使用线性光电二极管阵列作为光传感元件，且除焦平面光电二极管阵列外，相机是用碳化硅电子器件制造。
除了成像相机外，漫游车还将搭载大约23千克（51磅）的科学探测设备，包括一架基于火星探测器“凤凰号”的机械臂，但为减少复杂性，简化为双关节臂。该机械臂上可附着数台探测仪器。規劃搭载的探测设备包括：
*大气层探测包：风速计（风速和风向）、温度计和气压表（压力传感器）。
*现场矿物勘探設備：这些仪器将安装在机械臂的末端，与岩石和风化层接触，以确定其成分和矿物种类。包括岩石研磨机、检测成分的α粒子X射线光谱仪（APXS）或能量色散X射线光谱仪（EDAX），以及分析矿物种类的X射线衍射仪。
除地表探测设备外，该任务可能还有在降落过程中运行的科学装置，也可能会部署固定而不是携带在漫游车上科学仪器，如地震仪。所有的探测数据都将通过耐高温无线电设备传输到太空船，以便整个系统不必安装冷却部件。
轨道器
由于金星大气层很厚，来自漫游车的无线电信号强度和范围有限，因此需要在任务架构中加入中继轨道器。在“西风号”分离后，轨道飞行器将通过反推力刹车进入一个高偏心率的环行星轨道。该轨道周期为24小时，可在每个轨道期间与“西风号”通信12至18小时。
金星与地球最接近时，两者间的通信延迟时间约为4分钟，这一间隔期太长，无法从地球进行实时控制，因此漫游车大部分时间都会停车进行观测，而地面控制人员将会借此检查地形并决定下一处目标。
如能得到资助，中继轨道器还可再搭载一些科学探测设备。
参考文献
评论 (0)