祝融号是我国第一辆火星车，它的重量大概是240公斤，采用的是太阳能电池作为电源，设计工作寿命是三个月。
那么从去年7月份天问一号顺利发射以来，越来越多的天文爱好者开始关注我国的火星探测工作。其中大家关注的最重要的一点是，为何祝融号火星车的设计工作寿命只有三个月？
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火星车用的是什么能源系统？
能源系统的设计首先考虑到两大前提，一个是自发功能前提，因为火星车处于无人工作操作环境，所以必须要有自发的能源功能。另外一个就是关于火星环境的考虑。
火星上的工作条件和地球上相比差异是非常大的，它有一个很大的昼夜温差，夜间温度能达到零下70多摄氏度以下。在这种超低温的环境下，多数地球常用的化学电源就会遭到不可逆的破坏，从而失去工作效率。相对而言，核电池就是一个比较好的选择。
...与核电池有关的是原子核的衰变，原子核的衰变受到温度的影响比较小，像美国的好奇号和毅力号，采用的都是Pu-238核电池。它的工作原理是利用热电偶将原子核衰变放出的能量转变为电能。
Pu-238是元素周期表中第94号元素Pu的一个放射性同位素，Pu的半衰期是86年，是一个活泼性比较强的元素，最重要的是它能够发生自发的衰变，也就满足了自发功能的过程。
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曾经美国的“胖子”原子弹中所使用的就是Pu-238核，与火星车不同的是，胖子原子弹中使用的是原子核的链式反应，而核电池中使用的是自发衰变，它不会在短时间内引起剧烈的核反应，所以相对来讲是比较安全的。
Pu原子核发生衰变的时候会放出阿尔法射线和稳定的能量，而阿尔法射线的穿透性是非常低的，即使一张纸也能阻隔，所以Pu-238核电池也被用于心脏起搏器中。
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由此可见，核电池的工作效率是稳定的，同时安全性也是比较高的，因此作为火星车电源的一个最佳的选择。
为什么祝融号使用太阳能电池板而不用Pu-238核电池？
要清楚的是，Pu-238的造价是非常昂贵的，它不像其他的天然放射性同位素，它需要由人工制造出来，在特定的核反应堆用中子轰击镎237来获得Pu-238，所以造价昂贵的同时产量也非常的低。
美国制造的核电池使用的放射源大部分是向俄罗斯进口的。比如毅力号火星车采用的核电池仅有4.8公斤，造价却达到了7000万美元，也就是大概4.5亿人民币。由此可见核电池的成本达到了什么高度。
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另一个主流用于火星车中的电源是太阳能电池，这种电池利用的是光伏发电原理，将太阳能的光能转发为电能。可以满足在火星工作的条件，但是有一点要注意太阳能电池的发电功率和工作稳定性都和核电池无法媲美。
太阳能电池之所以成为主流是因为它便宜，是火星车性价比最高的电源选择。像我国的祝融号火星车，设计工作寿命3个月，我国并没有为它搭载最昂贵的探测仪器、收集仪器和分析仪器。
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祝融号更像我国为未来在火星上登陆做的一次安全实验，所以没有必要为它采用昂贵的核电池，这时候太阳能电池是一个更为明智的选择。
处于火星上的太阳能电池板会受到太阳光直射，同时火星灰尘不断地遮蔽太阳能电池板，导致电池板接收到的光能越来越少，从而失去稳定的工作信号，这也就是为什么祝融号只有三个月的设计寿命。
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为什么同样使用太阳能电池板的美国的机遇号连续工作了15年？
并不是说以太阳能电池作为电源的火星车只有三个月的工作寿命。因为火星上有风，电池板被遮蔽后，风会吹掉灰尘，太阳能电池板再次接收光能就可以重启工作。
比如美国2003年发射的机遇号，它当时的设计寿命也只有三个月，但之后由于火星的环境影响，期间很多次信号丢失又重新连接的现象，所以断断续续坚持了15年才报废。
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但是实际上针对于天文探测器来讲，超出设计工作寿命的这些探测器工作效率是更低的。也就是说一昧地去追求工作寿命增加，可能也是一种资源上的浪费，所以没有必要为祝融号搭载核电池。
为了保证祝融号在火星的安全性，我国科学家还为祝融号设计了一个保温系统。采用我国独立设计的正十一烷保温系统，这个系统利用了凝固放热的原理。
正十一烷的凝固点大概在零下26摄氏度，而火星上白天黑夜交替的过程中，温度会从35摄氏度左右降低到零下70度会跨到凝固点。当到达凝固点的时候，液态的正十一烷会凝固为固态正十一烷，放出大量热，保证火星车的工作温度。
这种情况下就有效地利用了火星本身的昼夜温差，为火星车进行保温，从一定意义上讲，也是节约了地球的资源，为未来对火星的探索打下基础。
