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嫦娥三號(hào)12月中旬將迎來落月的關(guān)鍵一戰(zhàn),如果順利的話,“玉兔號(hào)”將脫離嫦娥的懷抱,進(jìn)行月球勘測(cè)。作為我國首個(gè)月球車,“玉兔號(hào)”長什么樣?到月球上怎么工作?有什么特性?記者采訪了中國航天科技集團(tuán)空間技術(shù)研究院的專家。
“玉兔號(hào)”:威風(fēng)、敏捷
月球車,也稱月面巡視探測(cè)器,是一種能夠在月球表面自動(dòng)移動(dòng),完成探測(cè)、采樣、運(yùn)載等任務(wù)高度集成的航天器,是在月球上完成零距離科學(xué)探測(cè)任務(wù)的重要平臺(tái)。
在我國神話傳說中,嫦娥懷抱玉兔奔月,玉兔被賦予純潔、善良、敏捷、聰明等多種形象。經(jīng)過全球征名后,我國首個(gè)月球車 被命名為“玉兔號(hào)”。
據(jù)了解,國外從20世紀(jì)60年代開始研制月球車,目前只有蘇聯(lián)和美國先后研制成功5款月球車,并成功實(shí)施了月球車在月球上的探測(cè)活動(dòng)。
中國空間技術(shù)研究院專家介紹,經(jīng)過10年艱苦攻關(guān),我國研制成功首個(gè)月球車?！坝裢锰?hào)”月球車重約140千克,呈長方形盒狀,太陽翼收攏狀態(tài)下長1.5米,寬1米,高1.1米,有6個(gè)輪子,周身金光閃閃。為了方便在月球上開展科學(xué)探測(cè)任務(wù),“玉兔號(hào)”上配置眾多寶貝,比如全景相機(jī)、測(cè)月雷達(dá)、粒子激發(fā)X射線譜儀、紅外光譜儀……
專家這樣形容它:肩插“太陽翼”,腳踩“風(fēng)火輪”,身披“黃金甲”,腹中“秘器”多。
“玉兔”使命大、本領(lǐng)強(qiáng)
萬里迢迢,“玉兔”到月球上有一大堆的使命和任務(wù)。
據(jù)介紹,“玉兔號(hào)”的科學(xué)探測(cè)任務(wù)主要包括:月表形貌與地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查、月表物質(zhì)成分和資源勘察、月壤物理特性探測(cè)等。
嫦娥三號(hào)探測(cè)器總設(shè)計(jì)師孫澤洲介紹,“玉兔”要能夠承載探測(cè)儀器在月球表面進(jìn)行多點(diǎn)就位探測(cè);要在月球表面一定區(qū)域安全行駛,并順利接近感興趣的探測(cè)目標(biāo);雖然月球車以地面遙操作控制為主,但必須具備自主實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)應(yīng)急和局部避障;還要能夠適應(yīng)月面環(huán)境,安全度過月球黑夜。在經(jīng)過月球寒冷的環(huán)境后,不能“死機(jī)”。這是我國第一次在地球以外的天體上進(jìn)行多點(diǎn)就位探測(cè),“玉兔號(hào)”可謂“壓力山大”。
專家指出,“玉兔號(hào)”在地面模擬試驗(yàn)中,充分展現(xiàn)出卓越的性能,它本領(lǐng)高強(qiáng),能爬坡,能越障,能耐受300攝氏度溫差,對(duì)它在月球上的表現(xiàn)充滿信心。
“玉兔探月”勞逸結(jié)合
據(jù)介紹,我國“玉兔號(hào)”月球車原理樣機(jī)共有九個(gè)分系統(tǒng),分別為移動(dòng)分系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)、制導(dǎo)導(dǎo)航與控制分系統(tǒng)、綜合電子分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)、熱控分系統(tǒng)、遙操作分系統(tǒng)、測(cè)控?cái)?shù)傳分系統(tǒng)、有效載荷分系統(tǒng)等。
“玉兔號(hào)”主要工作模式分為三類:行走、探測(cè)、通信。采用搖臂懸架構(gòu)型,輪式行走裝置,獨(dú)立驅(qū)動(dòng);采用立體視覺完成周圍環(huán)境識(shí)別;根據(jù)環(huán)境信息,實(shí)現(xiàn)安全路徑規(guī)劃;利用機(jī)械臂輔助儀器實(shí)現(xiàn)就位探測(cè);利用測(cè)月雷達(dá)探測(cè)土壤厚度和分層等信息。
據(jù)介紹,在月夜到來,月面的光照和溫度環(huán)境不能滿足月球車的工作需求時(shí),“玉兔號(hào)”會(huì)休息,進(jìn)入休眠模式,只保證和地面必需的遙測(cè)聯(lián)系,大部分科學(xué)探測(cè)儀器關(guān)閉,電源和熱控系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供儀器的儲(chǔ)存溫度條件。待下一個(gè)月球白天到來,光照和溫度條件達(dá)到要求,月面巡視探測(cè)器自主喚醒進(jìn)入新一輪工作。
據(jù)了解,迄今全球共實(shí)施129次探月,成功率為51%。人們期待,“玉兔號(hào)”親臨月球,講述一個(gè)與神話傳說不一樣的傳奇。
