学者陈说:爆料“玉兔号”明月车的心腹面纱

结构特点

“玉兔号”的样机,呈长方形盒状,长1.5米,宽1米,高1.1米,周身金光闪闪,耀眼夺目。黄金甲”是为了反射月球白昼的强光,降低昼夜温差,同时阻挡宇宙中各种高能粒子的辐射,支持和保护月球车的腹中“秘器”——红外成像光谱仪、激光点阵器等10多套科学探测仪器。肩部有两片可以打开的太阳能电池帆板,她的腿部是六个轮状的移动装置,“玉兔号”对“车轮”要求极高。研制中,科研人员曾拿出四轮、六轮、八轮以及履带式等几十种方案。最终,确定为“六轮独立驱动,四轮独立转向”的方案。“玉兔号”上装有一个地月对话通讯天线;头顶的导航相机与前后方的避障相机;负责钻孔、研磨和采样的机械臂。

中国探月工程总设计师吴伟仁说:“玉兔号”实现了全部“中国制造”,国产率达到100%。

为实现科学探测目标,嫦娥三号的着陆器上安装地形地貌相机、降落相机、月基光学望远镜和极紫外相机;巡视器配备全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和粒子激发X射线谱仪。新华社发

  遇到地面不平的情况时,“玉兔号”会通过摇臂调整重心。如果遇到较大的坡,它就会绕过去。全程参与“玉兔号”研制的主任设计师肖杰说,“玉兔号”有4只“眼睛”,分别是全景相机和导航相机。通过相机“观察”周围环境,对月面障碍进行感知和识别,然后对巡视的路径进行规划。遇到超过20度的斜坡、高于20厘米的石块或直径大于2米的撞击坑,月球车能够自主判断并安全避让。

“玉兔号”月球车中国图片 1

为实现科学探测目标,嫦娥三号的着陆器上安装地形地貌相机、降落相机、月基光学望远镜和极紫外相机;巡视器配备全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和粒子激发X射线谱仪。

  “玉兔号”月球车是什么样的?

  玉兔号,中国首辆月球车的官方名称,2013年11月26日上午9时,国防科工局新闻发布会宣布,肩负“落月”重担的“嫦娥三号”任务,运载火箭和探测器已转入西昌卫星发射中心发射现场。我国首辆月球车——嫦娥三号巡视器定名为“玉兔号”。

降落相机将“居高临下”捕捉嫦娥落月精彩瞬间

  着陆器的设计寿命是一年,月球车的则只有3个月。它们将在完成任务后永远留在月球。“当然,我们希望它能够实现这个寿命,也希望超过这个寿命,就像‘嫦娥二号’一样。”吴伟仁说,“嫦娥二号”的设计工作时间是半年,但是到现在还在工作,已经3年多了。“设计寿命过后,就看它们的生存能力了。”

使用情况

“嫦娥三号”任务作为探月工程二期主任务,将完成三大工程目标和三类科学探测任务。

三大工程目标包括:一是突破月面软着陆、月面巡视勘察、深空测控通信与遥操作、深空探测运载火箭发射等关键技术,提升航天技术水平;二是研制月面软着陆探测器和巡视探测器,建立地面深空站,获得包括运载火箭、月球探测器、发射场、深空测控站、地面应用等在内的功能模块,具备月面软着陆探测的基本能力;三是建立月球探测航天工程基本体系,形成重大项目实施的科学有效的工程方法。

三类科学探测任务:一是月表形貌与地质构造调查;二是月表物质成分和可利用资源调查;三是地球等离子体层探测和月基光学天文观测。

这是嫦娥三号月球探测器的全景相机,安装于巡视器上。

  “这个轮子学名叫做筛网轮,能够尽可能减轻重量。另外,这个车轮在设计上必须要有很大的接触面积,摩擦系数也要很大,这样它在月面才不会陷进去,也不容易打滑。”“嫦娥三号”探测器系统专家曾令斌说。庞之浩介绍,由于轮子是网状的,所以一边行驶一边可以把沙子漏掉。

结构特点使用情况

据吴季介绍,嫦娥三号此次将承担三类科学任务:对着陆区与巡视区的地形地貌与地质结构进行调查;对着陆区与巡视区的矿物组成和化学成分进行综合分析;对地月空间和月表环境进行探测,并以月球为平台观测地球和太空。

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资料图:火箭与嫦娥三号探测器分离

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[责任编辑:李芬芬]

  刘暾介绍,月球车在月面“行走”时风险重重,车轮掀起的月壤细粒会大量扬起,形成月尘,一旦附着将很难清除。月尘可能引起月球车很多故障,包括机械结构卡死、密封机构失效、光学系统灵敏度下降等。月球车的车轮形状和材质成为一个很重要的解决月尘的关键点。为了确认哪种车轮的构型更适应月球环境,哪种材质更适合月球表面的环境,科研人员进行了几千次的实验。

  嫦娥三号月球车设计质量140千克,以太阳能为能源,能够耐受月球表面真空、强辐射、摄氏零下180度到零上150度极限温度等极端环境。月球车具备20度爬坡、20厘米越障能力,并配备有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等科学探测仪器。

嫦娥三号有八件用于科学探测的有效载荷,由中国航天科技集团508所研制的降落相机是最早开机工作,最早结束工作的。

  巴西门户网站UOL畅想道:到本世纪20年代,人们将会看到中国航天员在月球漫步,甚至会在月球长期停留。

  • 名称:“玉兔号”月球车
  • 发射日期:计划2013年12月上旬
  • 关注度:(4分)

“这台相机采用光学、结构、电子学系统和温控一体化设计。正常成像距离是4米到正无穷,有效像元数量1024×1024,帧频为每秒大于等于10帧。”降落相机副主任设计师林宏宇高工说。

  “严格来说,月球没有水,没有空气,也谈不上美”,焦维新说,在绘图时一般习惯把平坦的地方绘上蓝色,高一点的地方绘上黄色,再高一点的绘上红色,月球虹湾区整体低洼平坦,用常规方法绘出来就是一个美丽的海湾,“有点像我们的渤海湾”。

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记者余晓洁、田颖报道:截至10日,嫦娥三号月球探测器已飞行9日。按计划,4天后“嫦娥”将携“玉兔”月面软着陆。如果一切顺利,“嫦娥”所带的降落相机将记录中国航天器首次地外天体软着陆的精彩瞬间。

  外媒对“玉兔”行走月球甚是期待

“着陆器进入动力下降段后,降落相机开机,在距离着陆区2000到4米的各个高度段,对降落区域的月表月貌特征、地形地貌特征进行成像。着陆器着陆后,降落相机停止工作。”

  中国空间技术研究院研究员庞之浩介绍说,迄今为止,世界上发射并成功运行的月球车有5辆,其中2辆是无人探测月球车,是苏联在上世纪70年代发射的“月球车”1号和2号;3辆是有人驾驶的月球车,分别由美国“阿波罗”15号、16号、17号登月时携带。

截至10日,嫦娥三号月球探测器已飞行9日。按计划,4天后“嫦娥”将携“玉兔”月面软着陆。如果一切顺利,“嫦娥”所带的降落相机将记录中国航天器首次地外天体软着陆的精彩瞬间。

  “玉兔号”月球车身披“黄金甲”,目的不是为了好看,而是为了反射月球白昼的强光,降低昼夜温差,同时阻挡宇宙中各种高能粒子的辐射,从而支持和保护月球车上的红外成像光谱仪、激光点阵器等10多套科学探测仪器。

“虽然降落相机只工作几分钟,拍摄几十幅图像,但这些图像对今后研究月球地形地貌、规划巡视器行动路线都具有非常重要的作用。”吴季说。

  “着陆器通过反推发动机缓冲,在月面上徐徐降落,舱门打开,弹出斜梯。月球车缓缓舒展蜷缩的身体,调整好姿态,走出舱门,滑下斜梯,开始漫步月球……”中国科学院院士、探月工程高级顾问欧阳自远这样描述“玉兔号”月球车登临月球的场景。

“嫦娥落月万众瞩目,希望能够先居高临下看一看。这项任务将由安装在嫦娥三号着陆器上的降落相机来完成。”中国科学院空间科学与应用中心主任、嫦娥三号有效载荷总指挥吴季说。

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资料图:“嫦娥三号”软着陆示意图

嫦娥三号月球探测器2日在西昌卫星发射中心发射升空。它由着陆器和巡视器组成,后者俗称月球车。经全球征名,我国首辆月球车得名“玉兔”号。

  12月2日凌晨,中国在西昌卫星发射中心成功将肩负首次登月任务的探测器“嫦娥三号”送入轨道。由着陆器和“玉兔号”月球车组成的“嫦娥三号”,预计于12月中旬在月球虹湾区软着陆。吴伟仁说,在月球实现软着陆是“嫦娥三号”探月任务中最难的一环。

  据中国月球探测车的先驱者、哈尔滨工业大学81岁教授刘暾介绍,作为中国首辆月球车,其关键技术有2项是由哈工大科研人员研制的,包括温度调控系统技术和车轮构型、材质设计技术。“玉兔号”月球车实现了全部“中国制造”,国产率达100%。其中月球车温度调控系统是哈工大的一项领先世界的先进技术。为适应极端环境,“玉兔号”月球车热控分系统利用导热流体回路、隔热组件、散热面设计、电加热器、同位素热源,可耐受摄氏零下180度至零上150度的极限温度。工作时的舱内温度可以控制在摄氏零下20度至零上50度之间。

  除了表面用筛网,轮子每隔一段就会有一个锯齿形的结构,叫做棘爪,就像是兔爪上的指甲。月球上本没有路,这些尖利的小爪子能够帮助“玉兔号”稳稳地抓住月面,跨过沟沟坎坎。

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