任务日志 – 太阳日418

离上次写日志已经隔了好一段时间，不过我最近是一直都挺忙的，比如追查移动房车内的漏电，帮忙开展行前体检，还有其他许多杂七杂八的准备工作。所以我先要铺垫许多背景故事才能讲到我是怎么来到现在这个境况（即在再次尝试了一轮天狼星七号之后重回居住区）的。

云层消散天空再次放晴确实是有不少的帮助——只不过这样一来，现在夜间移动房车内的温度也明显下降了不少。居住舱段内布置的RTG以及保温材料能够相对缓解热量不足的问题，不过今天早上我们醒来时却是挤作一团，而我们都清楚记得，大家绝对不是以这种姿势入睡的。我可以很明确地告诉你，在冰窖一样的舱内起床并穿上太空服算不上什么好体验。不过暂时还没冷到产生严重不适的程度，所以我们决定先忍一忍。

过去的一个星期我都一直在观察午间太阳能电池板的电能输出情况。太阳日410当天云层仍然有充分覆盖，我测试的那块太阳能电池板在正午时输出功率为108瓦。到了太阳日418的今天，在天空完全晴朗，只带有平常那层粉色薄雾的情况下，测得的功率是122瓦。这是个极好的消息。只要这样的气候能一直保持，我们充电的效率就能最大化。

这一周里我们还把移动房车的电气系统从头到尾检查了两遍，二号漫游车的系统也检查了一遍。成果是找出了线缆上的四处裸露导体，更是有一处导线完全断裂了（很显然连接的是一个废弃了的系统）；此外我们还整体拆除了足足四捆已经完全失去功能的线束。不过我们并没有把它们草草一扔了之；拆下来的线缆都被放到二号漫游车尾部的废旧材料与工具储藏区了。这些线缆的潜在用途实在是数不胜数，除非确有必要，我是肯定不愿意就这么当垃圾扔掉的。

除这场大检查之外，我们还复核了一遍舱内留下的切断电缆的残端都已正确断电，并做好了充分的绝缘；我们已经在不拆解小马飞船的前提下尽我们所能做好了全飞船电路的安全防护。这里的“不拆解”当然指的是“不进一步拆解”。这玩意现在的样子已经活像是在废品回收站里被各路拾荒者蹂躏过六个月了。

接着，我们终于到了能开展天狼星七号第二次任务两项测试的时候。昨天我们充满电之后在黎明前一小时从居住区出发，行前还断开了拖车屋顶上那些太阳能电池板的接入电缆，这样的话途中就只有RTG还在往电力系统中输入能量。至于剩下的其他设备，自然都是一直在耗电。我们一路行驶到电池示数显示为10%为止，代表我们消耗掉了差不多瓦时的电能。至于行驶的距离么：总计五十七又九分之一千米，这样电能消耗率就下降到了每千米850瓦时，应该都是有赖于我们千辛万苦堵上的那些电能漏洞。

我们又重新接好了太阳能电池板，还铺开了二号漫游车上的那些额外太阳能板，然后差不多就照以前的套路过了一整天。在我们出发之前已经预先烹饪好了够吃四天的土豆，因此每一顿土豆餐都只需要四分钟左右的时间就能从冰冻状态加热到可以食用。（突然又来了个想法；如果我们每天都提前从鞍包里拿出第二天要吃的土豆解冻的话，这个时间甚至还可以再砍掉一半。）至于生活的其他方方面面，我们的行为都与先前是一模一样——摆弄电脑，聊天阅读，给太空服充能，诸如此类。而今天早上我们醒来时，电池示数离完全充满只差不到1%。

组员们好样的！保护海盗忍者行动大成功！

于是这就引出了今天要进行的实验；开车沿原路返回，途中再次断开太阳能电池板——也就是说行驶过程中的条件基本与之前保持一致——不过区别是这次二号漫游车两只后轮的电机离合处于分离状态。

容我讲解一下这个实验背后的逻辑。驱动漫游车轮的电机系统按设计是以相对低速运转的，却能产生惊世骇俗的扭矩。你们应该还记得当时二号漫游车光凭自身的驱动力就能拖动整个小马飞船的残骸——重量是其自身的二点五倍。（行，这么说有失偏颇；其实并不是光靠它自身的力量拖动的。我们当时手头还有一只独角兽与一只龙协助飞船翻越沟壑地形。不过假如这里地面的平整度与轨道上观察到的情况一致的话，这点重量绝对是拖得动的。更不用说如果小马们设计时起落架采用了更大的轮对的话，拖动的速度就不至于只有缓慢如同爬行的每小时一千米了。我真的一点都没有夸张；Ares任务的漫游车都是些力大无比的怪物。）

现在的想法是，照道理电机的拖动效率包线应该是平滑的；也就是说只要载荷不为零，或者重到电机根本连动都动不了，它就应该运行于效率峰值附近，因此无论是把全部电力都分配给同一台电机还是均匀分布到四台或八台电机头上都应该没有任何区别。然而实际情况却根本不是如此。其实只要一台电机承受的载荷跌到其额定负载的百分之五十以下，运行效率也会跟着一起滑坡。要是到了百分之二十以下，基本上就烂到没鸟用了。

原因在于摩擦力。摩擦力会持之以恒地窃取任意类型动力引擎的运转效率——相互刮蹭的轴承，还有与外壳之间的滑动等等，各种方式积少成多。减少负载的同时确实会减少拖动所需的电能，这点是没错……可是摩擦力的消耗是永恒不变的，这样以摩擦形式损耗掉的电力在总能耗中的占比就会上升。

再回到我刚才所说，每个漫游车轮里的电机都不是省油的灯。NASA当时的需求是要设计高能效的漫游车，然而他们同时也更加希望最终的成品车辆能攀越崎岖的恶劣地形，载着团队安全返回，毕竟这才是重中之重。而之前搞出安全玻璃头盔面罩还有一次性二氧化碳滤芯这些败笔的那一群脑瘫这回的想法却是，“做过头是什么意思？不存在的。”于是最后的成果就是这么些几乎能把英伦岛群直接跨过海峡一路拖到与法国接壤的可怕电机。

这里我是夸张了一点，不过我想表达的关键在于漫游车驱动电机的牵引能力绝对是强到过了头。一开始要带着二十六吨重的负载起步的时候如此强劲的动力自然是好事，可一旦车辆开动起来，维持前进的能量消耗其实是很少的。这时视在负荷直接断崖式下跌，而摩擦力——由于移动房车过度超载而进一步恶化——很快就把运行效率囫囵吞没了。而即使我们让电脑发指令给那些电机断电也是于事无补，因为这样的结果是断电的电机会立刻成为发电机，由此产生的大量阻力只会拖累其他运转中的电机，就算能生产一点电能，也远远不够弥补带来的巨大效率损失。

不过话还是要说清楚，断然拿掉八个驱动轮中的两个并不会给我们直接换来百分之二十五的效率提升。首先要考虑到我们还没有加速到巡航速度时，一切扭矩都是对我们有利的。即便这些电机都是力拔山兮气盖世，六台电机要拖着二十六吨载荷从完全静止启动也还是略微超过总额定负载的，因此在达到预定速度之前效率都会受到影响。而且还有一点；每次我们刹车时，运转的电机都会回收一部分失去的电能，但是脱开离合的那几个车轮可没有这种作用。显然脱开离合的车轮是不能靠再生制动发电的。因此如果采用六轮驱动的配置，无论是启动还是停车我们都会损失掉一定的效率。

然后还有上坡的问题。六轮驱动的配置是完全受不了任何坡比大于一比四的上坡的。光是今天我就已经出了四次舱，暂时重新连上那两个后轮的电机离合之后我们才能脱离要穿越的沟壑地带，因为我们实在是找不到坡度低于三十度的缓坡。等我们以后真正上了路，遇到类似的情况就代表我们损失了宝贵的时间，也就意味着补充的电能会减少，最后就会导致每天有效行程缩短。同时这也意味着我们还要在反复启停的过程中浪费掉不少能量。

NASA也在JSC街头开展了行驶测试（绝对是游客们难得一见的景象，不过在他们大饱眼福的同时我还是想对那些被迫要将自己的车辆移出街头停车位的工程师们说一声抱歉）。取得的测试结果是在地球的引力环境下完全平坦没有障碍物的街道上，只有极少量制动或加速的行车过程中提升的效率为百分之十二。

那我们这里又是什么情况？这么说吧，昨天我们是以瓦时的电能行驶了57.11千米。而今天我们测得的是……当当当当……60.53。可以换算出效率提升了5.5%，将每千米850瓦时的里程耗电压到了805左右。之后我们又充了几个小时的电，开了短短一段路回到之前我们测试中多次路过的居住区。前情提要到此为止。

百分之五点五当然是有作用，可也不是那么显着，更不用说想想就知道我们途中必定会遭遇许多没了这两个驱动轮根本就无法翻越的崎岖地形。而且以批判性的眼光来看，我们在第二次测试中基本上是沿着我们自己踏出的路原路返回居住区的，因此至少有一部分的效率改善要归因于熟悉的行车路线，不需要放慢速度寻找绕开障碍物的通路。（而且相比阿西达里亚这里的路况，等我们以后真正上了路，遇到的障碍物可比现在要多得多。）

简言之，只有在我们确定接下来有很长一段地形大多平直的道路可以让我们快速通过的前提下，我们才能解除两台电机的驱动，否则是没必要费这么多麻烦的。

不过还是要说明一下，问题的根源其实并不在于电能的消耗，而应该归于电能的生产。无论遇到怎样的问题，只要手头有花不完的燃料资源，就算效率再差也都无所谓。而在这一方面，我们也算是有一点优势的；目前火星轨道正在快速逼近太阳，并且这一趋势也会在我们的旅途中持续。还有个更好的消息：斯基亚帕雷利差不多正好位于火星赤道上——在南纬三度的位置。这就代表无论接下来的情况再怎么变化，随着我们一路前行，太阳能电池板的电力输出也会略有增加。

可这还是远远不够的。我们不可能知道接下来火星又会给我们使什么绊子。也许出于某种原因，我们会在途中遭遇突发故障停滞好几天。我们也有可能会碰上某个NASA的在轨卫星没能提前发现的障碍物而不得不绕道而行。我们还有可能再次遇上尘暴——由于南半球的气候在此时开始变暖并活跃起来，火星的主要尘暴季节就是在秋季开始的。每天的这七十千米我们是一点都不能少。

那我们就先照着目前理想情况下的最佳充电速率来看吧。以一天十一小时的有效充电时长来算，如果我们能完整利用的话电池充满是肯定有保证的。不过根据我的计算，周转的余地其实很小。要是我们错过了半小时以上的黄金充电时间，就做不到第二天带着充满的电池出发了。

刚才虽然说的是十一个小时，但也不完全准确。其实每天几乎有十二个小时的良好日照时间可以用来充电。然而问题在于，这其中有一个小时是在黎明前行车之外的行驶时间。如果我重新接上太阳能电池板，在行驶过程中持续给电池充电的话，那一个小时之内我是可以收集到差不多3.6个海盗忍者的，换句话说就是大概足够让我再多开三千米半。黎明那段时间的较低充电效率有可能会导致延长至四，对应也就需要差不多额外九分钟的行驶。要是想要更进一步的话，行车循环就不可持续了。

再靠老办法继续堆太阳能电池板是解决不了这个问题的。我们现在只剩六块备用的了，而且鞍包与车顶的储存都已经占满了，要新加电池板也根本没地方放。

也许星光熠熠能把她之前为洞穴农场造的那些阳光捕集器装到太阳能电池板上来。当然不可能是一模一样的那种；太阳能电池板都是轻量化设计的，要在上头直接贴一整块死沉死沉的水晶的话肯定承受不了。不过薄薄一层玻璃一样的结构也许可行……

说不定这就是我们的出路了。没错。是时候去跟有心人（the man with the plan）……或者说是有角兽（the unicorn with the horn）好好谈谈了。