嫦娥三號(hào)任務(wù)計(jì)劃于今年12月實(shí)施,實(shí)現(xiàn)我國(guó)航天器第一次在地外天體軟著陸和巡視探測(cè)。備受外界矚目的我國(guó)自主研制月球車(chē),將首次實(shí)現(xiàn)與月球的零距離接觸。
據(jù)了解,月球表面巡視的3個(gè)月中,月球車(chē)將依靠各種先進(jìn)設(shè)備對(duì)月表進(jìn)行三維光學(xué)成像、紅外光譜分析,開(kāi)展月壤厚度和結(jié)構(gòu)的科學(xué)探測(cè),對(duì)月表物質(zhì)主要元素進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析。它傳回來(lái)的數(shù)據(jù),將幫助人們更直接、更準(zhǔn)確地了解神秘的月亮。
核心關(guān)注
我國(guó)月球車(chē)140公斤壽命3個(gè)月
“月球軟著陸器通過(guò)反推火箭緩沖,在月面上徐徐降落,艙門(mén)打開(kāi),自動(dòng)彈出斜梯。月球車(chē)緩舒展開(kāi)蜷縮的身體,調(diào)整好姿態(tài),走出艙門(mén),滑下斜梯,開(kāi)始漫步月球……”
被譽(yù)為“嫦娥之父”的中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)月球探測(cè)工程首席科學(xué)家歐陽(yáng)自遠(yuǎn),曾這樣描述中國(guó)月球車(chē)將來(lái)登臨月球的場(chǎng)景。
將隨嫦娥三號(hào)探月的我國(guó)自主研制的首臺(tái)月球車(chē)為三軸六輪結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)質(zhì)量140公斤,壽命為3個(gè)月,可在月球上3公里范圍內(nèi)連續(xù)行走10公里。北京航空航天大學(xué)機(jī)器人所丁希侖教授在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示,在月球上它將實(shí)現(xiàn)自動(dòng)導(dǎo)航和選擇路線,自動(dòng)拐彎、爬坡、避障等功能,然后自己或經(jīng)著陸器把數(shù)據(jù)傳輸回地球。
測(cè)月雷達(dá)將首次實(shí)測(cè)月壤月巖
頭頂定向天線,腳踩“風(fēng)火輪”,兩側(cè)伸出太陽(yáng)能帆板,身后“背著”導(dǎo)航及全景相機(jī),“肚子”里還裝著紅外成像光譜儀、避障相機(jī)、機(jī)械臂、激光點(diǎn)陣器……
雖被稱(chēng)為月球車(chē),但實(shí)際上它是一個(gè)“小型化、低功耗、高集成”的探月機(jī)器人。丁希侖告訴科技日?qǐng)?bào)記者,我國(guó)月球車(chē)底部安裝有一臺(tái)測(cè)月雷達(dá),將在國(guó)際上首次實(shí)測(cè)1到30米深的月壤厚度以及1到3000米深度的月殼巖石結(jié)構(gòu)。 此外它還有一條機(jī)械臂,能在月壤、月巖中勘探取樣,供現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
月球表面松軟,崎嶇不平,障礙物多,月球車(chē)在月面巡視時(shí)采取自主導(dǎo)航和地面遙控的組合模式。
探月工程副總指揮、探月與航天工程中心主任李本正介紹,月球車(chē)的導(dǎo)航相機(jī)等設(shè)備能夠?qū)υ旅姝h(huán)境和障礙進(jìn)行感知和識(shí)別,然后對(duì)巡視的路徑進(jìn)行規(guī)劃。
“包裹式睡眠”應(yīng)對(duì)14天長(zhǎng)夜考驗(yàn)
月球晝夜間隔大約相當(dāng)于地球上的14天,晝夜溫差大,白天溫度高達(dá)130—150攝氏度,夜間可下降到零下160—零下180攝氏度。“長(zhǎng)夜難熬”是月球車(chē)必須面對(duì)的考驗(yàn)。
為解決這一問(wèn)題,技術(shù)人員為月球車(chē)設(shè)計(jì)了可以伸縮的太陽(yáng)能帆板,白天發(fā)電時(shí)展開(kāi),夜晚則收起來(lái),“正好將儀器設(shè)備包在里面”。這種“包裹式睡眠”,有助于保證儀器不會(huì)失溫,保障各種儀器不被凍壞,并且有剩余電力在月球上的第二天早晨“自主醒來(lái)”,展開(kāi)太陽(yáng)能帆板迎接新一天的陽(yáng)光。此外,白天時(shí),帆板還可以調(diào)整角度,避免被陽(yáng)光照射得太熱。
對(duì)話(huà)專(zhuān)家
40年,月球車(chē)的“前世今生”
科技日?qǐng)?bào):月球車(chē)經(jīng)歷了40年的發(fā)展,有哪些技術(shù)上的飛躍?