我國探月工程的玉兔號,登月900多天,內存僅256M,夠用嗎?
作為咱們國家第一個登陸月球的登陸器,玉兔號在2013年的時候成為了各大新聞平臺的寵兒,也成為了科教系統最喜歡使用的創意元素。相信關注過航空航天領域的朋友們應該知道,一場投資浩大帶著萬千期待的"月兔"在著陸之後不久就出現了問題導致了休眠喚醒的失敗,然後在漫長的等待當中它又奇蹟一般的喚醒成功並且在月球上一共工作了900多個日日夜夜。但是你知道嗎,這個"小兔子"作為一個電子產品,運行的物理內存只有256MB。
256MB對很多人來說都是一個古老的數字,曾經電腦剛剛推出的時候256MB算得上是強悍,但是現在就算是最爛的手機估計運行內存都在1GB以上。很顯然,運行內存的大小並不存在所謂技術上的難度,但是為什麼給人感覺高精尖的航空航天卻採用了如此低的配置呢?
官方能夠採用這樣的配置只能說明一個問題那就是科學搭配、在當時完全夠用。而之所以不做超性能配置是有原因的。
我們知道,月兔車其實說白了就是一個帶著很多精密科考儀器的大方盒子,差不多140公斤重。在它的內部有紅外成像的光譜設備,還有雷射技術的點陣器等等。同時它還背著一塊大大的太陽能電池板,用於長時間工作電力的供給。
作為整個月兔車的心臟,當它開始工作的時候處理器和內存等實質性的支持硬體會將很多精密儀器記錄下來的數據經過處理傳送回地球。但是大量的運算會帶來的問題就是:嚴重的發熱。這個問題在咱們地球上不是什麼事,但是在真空環境的宇宙之中就是很大的問題,熱量不能經由大量空氣進行散熱就會導致核心部件的故障率提升。加上月球白天溫度最高可以到120攝氏度而晚上最低可能到零下180攝氏度,這三百多度的溫差,也是考驗月兔生存能力的大敵。
所以科學家們要做的就是白天發熱要小,晚上還要有保溫作用。能夠在這樣的矛盾點中找到平衡,多虧了鈽-238同位素燃料電池(核電池)。它的特點就是首先供電時間超級長,但是輸出的功率卻很小。到了晚上月兔就用這塊電池進行供電,能夠保證設備正常的同時發出的熱量還能有效保溫。到了白天,為了避免發熱過量,就要減少電池本身的體積同時加入太陽能設備。所以出現的問題就是:小電池、大體積。這就要求系統本身的功耗要被控制在比較低的範圍,256MB就是很好的選擇。
實際上月兔的工作效率相對而言並不高,在月面上即便是順利的話每天行駛的距離也不過就是一百多米。這也是因為過多的行動力會使用掉大量的設備電力從而導致科考儀器的電力短缺。對於這種遠距離人為幾乎不可控的科學考察項目來說,設備的穩定性其實高於一切。所以說,別看它是一個高科技的產物,但是真要和烏龜賽跑,誰輸誰贏還說不好呢。
隨著我們科學技術的發展,月兔的技術也在迭代。2019年的月兔二代很明顯的就在性能和各方面的設計上超越了第一代。現在它已經在月球背面工作,也為我們傳回了很多神秘的月背照片。