进行太空探测时，太阳能电池正常运转时的离日距离是有限制的吗，为什么？

问题描述：进行太空探测时，太阳能电池正常运转时的离日距离是有限制的吗，为什么？

领域专家：当然有限制的，咱们来看一张图。

图片来自Stellarium / Bob King。

显然，从水星上看去，太阳的直径最大，其次是金星，接着才是地球。

既然地球上能用太阳能，那比地球距离太阳还近的金星、水星也必然可以。

然而，还有一点小限制，对于金星来说，你只能在金星的大气层外，或者是环绕金星的轨道上使用太阳能，而在大气层内，也就是金星的地面上，我们是无法使用太阳能的。

因为金星被一层高反射，而且是不透明的硫酸云覆盖着，硫酸云阻挡了来自太阳的可见光。

上图是由“水手10号”探测器拍摄的金星真实色彩影像，灰色的就是硫酸云，图片来自NASA or Ricardo Nunes。

虽然金星的地面上不能使用太阳能面板，但其实……

在那里使用太阳能是没有必要的，因为金星表面的平均温度高达462°C，它是太阳系名副其实的最热的行星，比距离太阳更近的水星还要热。

金星表面想象图。

金星表面之所以这么热，主要是因为硫酸云只是金星大气的一部分，而更大的部分，即96.5%的大气都是二氧化碳，二氧化碳是温室气体，因此，金星上的温室效应完全失控了，这让其处于炼狱中。

再来看一遍第一张图。

比地球还远的火星，太阳看上去并不是那么小，因此，飞往火星的途中，以及在火星上也是可以使用太阳能的。

虽然远近闻名的好奇号火星探测器使用的核能，但是早期的火星探测器，比如勇气号火星探测器、机遇号探测器，它们在火星表面使用的是太阳能面板。

2007年10月，勇气号的太阳能面板被火星上沙尘覆盖，为等待火星风暴的过去，勇气号一度进行“冬眠”状态。图片来自NASA/JPL-Caltech/Cornell。

既然火星表面都能使用太阳能，那么从火星往木星飞的一段旅程中，也是可以使用太阳能的，因为是在星际空间飞，没有大气层遮挡阳光，故功率还行。

然而，这只是我们的理性推测，实际探测中，也就是探测木星和木星以外的行星中，少有使用太阳能的，我查了半天，也没有查到探测木星的航天器中使用太阳能的，他们全使用核能，也就是同位素放射性核电池。

当然，即使事实如此，我们也并不能从理论上排除在飞往木星的途中，不可以使用太阳能，其实是可以的，前提是你把太阳能面板做得足够足够大。但这非常不经济，傻子才会这么干。

在外行星，核能才是最高效，一坨钚238就够了！

钚238的自发热。

综上所述，如果只是在火星与木星之间进行环绕太阳飞行，理论上，使用太阳能是可以的。

但如果要飞往木星，最经济的方式就是核能。

因此，如果我们以行星为标志来划分的话，可以这么说：

火星，以及火星之前的内行星，还有它们的行星际空间，都是可以使用太阳能的，实际也是如此。

而木星，以及木星之外的外行星，还有它们的行星际空间，都是使用核能。