如何确保火星探测过程中能量平衡？

火星探测器飞行任务共分为发射段、地火转移段、制动捕获段、轨道调整段、中继通信段、科学任务段六个阶段，环绕器全程经历了所有阶段。工作模式多、光照变化大，如何保证各阶段工作模式能量平衡，是一大难点。

研制人员根据光照条件完成了环绕器各飞行阶段的太阳阵输出功率，并细化环绕器各阶段的工作模式及负载功率，在设计中对能源平衡进行详细计算以及复核复算，能源平衡复核复算覆盖了在轨所有极端工况，尤其在捕获轨道、中继通信等能量平衡较为困难的工况，我们协同总体制定了专门的应对措施，确保全任务期间能量平衡。

环绕器将根据太阳电池阵输出功率决定系统工作模式，太阳电池阵输出功率由小到大分别对应三种供电模式：锂离子蓄电池组供电模式、太阳电池阵与锂离子蓄电池组联合供电模式、太阳阵供电模式。如在地火转移段中途修正期间，太阳帆板工作条件不确定，我们提前根据可能经历的最严酷飞行情况制订了能源管理措施，保证了蓄电池组有足够的能源裕度；在中继通信轨道运行期间，将经历一个最长火影阶段，时长为110分钟。考虑到最严重的后果，这将会造成整器能源紧张，我们联合总体在确保完成地火通信任务的前提下，灵活制定了在轨分时段开启大功率单机的飞行策略，以7—15天为周期完成中继通信、轨道调整等工作，确保能量平衡。(www.xing528.com)

在飞往火星的过程中，环绕器长期经历光照，尤其在环火轨道长光照期及地火转移段，锂离子蓄电池基本处于不工作的状态，而蓄电池的荷电态和储存温度对其性能影响很大，通过试验我们发现高荷电态与高温很容易造成电池容量衰减加剧、电池使用寿命缩减的后果。

蓄电池要控制多少荷电态？储存温度要控制在多少度才能对电池最有利？研制人员设计了相应的地火转移段蓄电池管理策略，综合考虑蓄电池自放电、采样电路耗电以及环绕器应急供电的需求，通过验证后将蓄电池的荷电态控制在60%—80%，温度控制在-10℃—10℃。