【关于太空的神话】太空续神话唱响中国梦

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　　太空续神话唱响中国梦

　　“玉兔”是个聪明机器人

　　相貌威武

　　身披“黄金甲”脚踩“风火轮”

　　“玉兔”是一台长着轮子、能适应恶劣环境并开展科学探测的航天器，还是一个智能化、低功耗、高集成的机器人，更是一位承载华夏儿女探月梦想的巡视者。设计师魏然用4句话来形容这个140公斤重的“宝贝疙瘩”：身披“黄金甲”、脚踩“风火轮”、肩插“太阳翼”、腹中多“秘器”。

　　“身材”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。她的肩部有两片可以打开的太阳能电池帆板，好似“黄金甲”上的披风。她的腿部是6个轮状的移动装置，好似哪吒脚下的“风火轮”。她还有一个长长的“耳朵”—地月对话通讯天线；4只敏锐的“眼睛”—头顶的导航相机与前后方的避障相机；一只灵巧的“胳膊”—负责钻孔、研磨和采样的机械臂……

　　魏然介绍，“黄金甲”不是为好看，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。所有这一切，都是为了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。

　　中国月球车揭开神秘面纱

　　能干能睡

　　连续14天工作14天“休眠”

　　月球绕地球转一圈需要28天多，月球自转也是28天。这意味着，月球上的一昼夜相当于地球上的28天。“古人把月亮称为广寒宫，一点都不假。月面夜间最低温度可以降至－180℃，电子设备根本无法工作。 ”探月工程副总指挥、探月与航天工程中心主任李本正说：“月球上的一晚上相当于地球上的14天，可谓‘长夜漫漫真难熬’！ ”为此，科研人员为“玉兔”号精心设计了休眠模式—14天工作，14天“睡觉”。这种“日出而作，日入而息”的规律作息，极大地增强了“玉兔”号适应月表恶劣环境的生存能力。“不仅气温低时要睡觉，气温高时也要小憩。”测控系统主任设计师张波介绍，“白天时，‘玉兔’号月球车的太阳能电池帆板还要调整角度，避免被阳光照射得太热。最热的月午，月球车还要进行‘午休’。 ”“玉兔”号月球车设计寿命为3个月，这意味着她要经历3个月球白天和3个月球黑夜。所有的工作，要在月球时间的“上午”和“下午”完成。

　　体质超棒

　　史上最严苛“车”全部中国造

　　“玉兔”号堪称我国史上最难造的“车辆”—因为每一个环节，差不多都是一项技术创新。“玉兔”号堪称我国史上最严苛的“车辆”—因为每一个部件都“锱铢必较”，超重5克以上要报总设计师批准。

　　整整xx年时间，一大批科研人员倾尽心血，完成了这个由移动、电源、热控等8个分系统组成的杰作—能够耐受月表真空、强辐射和高温差等极端环境的月球车。为了适应月球的恶劣“路况”，“玉兔”号对“车轮”要求极高。绞尽脑汁的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，“六轮独立驱动，四轮独立转向”的方案，凭借高可靠和低重量的完美结合一举胜出。

　　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%。

　　本领高强

　　能爬坡会越障耐受300℃温差

　　仰望夜空，明媚的月亮婀娜温情。然而，月亮之上，却没有想象中的浪漫。“月球重力是地球的六分之一，表面土壤非常松软，凹凸不平，有石块、有陨石坑，还有陡峭的高坡。在这种环境中，月球车既不能打滑，更不能翻车。 ”全程参与研制的主任设计师肖杰说。“玉兔”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，能够自主判断安全避让。月球车在月面“行走”风险重重，月壤细粒会大量扬起，形成月尘，一旦附着很难清除。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。12

　　“‘玉兔’在月面巡视时采取自主导航和地面遥控的组合模式，不仅可以自主前进、转弯、后退，还可以原地打转、横向侧摆，确保在危机四伏的月面上畅行无阻。 ”肖杰说，

　　月球昼夜温差非常大，白昼时温度高达150℃，黑夜时低至－180℃。为适应极端环境，“玉兔”号月球车利用导热流体回路、隔热组件、散热面设计、电加热器、同位素热源，可耐受300摄氏度的温差。

　　世界首台无人驾驶月球车

　　左图1970年11月17日，世界上第一台无人驾驶的月球车由前苏联发射的月球17号探测器送上月球。在月面“雨海”地区着陆后，它行驶了10.5公里，进行了10个半月的科学探测，考察了8万平方米的月面，直至携带的能源耗尽，于1971年10月4日停止工作。

　　世界首台有人驾驶月球车

　　右图1971年7月31日，美国“阿波罗15号”登上月球“雨海”地区的第二天，宇航员斯科特和欧文进行了航天史上首次有人驾驶的月球车行驶。两名宇航员驾驶4轮月球车，在崎岖不平的月球表面行驶了27.9公里，收集了77公斤月岩样品，之后返回登月舱。

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