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月球車的制造

月球車的大體形狀是,壹個方盒子、六個輪子,通過搖臂懸架連接。車體前端上方有若幹個相機,探測周圍地貌起伏情況。後面立起的是壹個定向天線。在月球車上有個接臂,接臂末端有壹“巖芯取樣器”,就是研磨器,而月球車內部則是測路雷達。

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月球車是在月球表面行駛並對月球考察和收集分析樣品的專用車輛。在實驗室裏,這個重要角色的學名是“月球探測遠程控制機器人”,公眾已經習慣叫它“月球車”。世界上第壹顆人造衛星發射成功後,人們便開始了飛向地外天體的準備。然而,在對月球表面探測過程中,采取什麽的運輸工具才有可能在月面上進行實地考察呢?於是,產生了月球車。為了使月球車在月面上能夠順利行駛,美國、前蘇聯曾發射了壹系列的衛星探測,並對月面環境進行了反復的科學實驗,為在探測器上攜帶月球車的成功打下了可靠的基礎。科學家對經由月球車月面的實地考察所帶回的寶貴資料進行了分析研究,大大深化了人類對月球的認識。

月球車的種類

1. 無人駕駛月球車——由輪式底盤和儀器艙組成,用太陽能電池和蓄電池聯合供電。這類月球車的行駛是靠地面遙控指令。1970年11月17日,蘇聯發射的 “月球”17號探測器把世界上第壹臺無人駕駛的月球車—— “月球車”1號送上月球。此車約重1.8噸,在月面上行駛了10.5公裏,考察了8萬平方米的月面。此後蘇聯送上月球的 “月球車”2號行駛了37公裏,並向地球發回了88幅月面全景圖。

2. 有人駕駛月球車——這是由宇航員駕駛在月面上行走的車。主要用於擴大宇航員的活動範圍和的體力消耗,可隨時存放宇航員采集采集的巖石和土壤標本。這類月球車的每個輪子各由壹臺發動機驅動,靠蓄電池提供動力,輪胎在—100度低溫下仍可保持彈性,宇航員操縱手柄駕駛月球車,可向前、向後、轉彎和爬坡。1971年9 月30日,美國 “阿波羅”15號飛船登上月球,兩名宇航員駕駛月球車行駛了27.9公裏; “阿波羅”16號、17號攜帶的月球車,分別在月面上行駛了27公裏和35公裏,並利用月球車上的彩色攝像機和傳輸設備,向地球實時地發回宇航員在月面上活動的情景及離開月球返回環月軌道時登月艙上升級發動機噴氣的景象。

中國的月球車

2005年3月15日,“嫦娥工程”月球應用科學首席科學家歐陽自遠對媒體披露,航天部門已經出臺了“嫦娥工程”用月球車的技術參數和需要完成的科研任務,將在全國公開競爭,擇優選用。此前,見諸報端的至少有7家高校和科研單位在從事月球車的研制,它們是哈爾濱工業大學、北京航空航天大學、清華大學、中國科學技術大學、航天科技集團第五研究院第502研究所、上海交通大學和國防科技大學,“每家都有絕活”。航天部門掌握的數據還要遠遠超出這個規模,他們手頭上有不低於40輛國產月球車模型的資料。

2000年12月“嫦娥壹號”衛星出廠待命。

2007年10月,“嫦娥壹號”將由西昌衛星發射基地直入廣寒宮。中國探月工程已進入實施階段。2012年,中國的第壹個軟著陸器將登陸月面。

探月工程開啟了中國深空探測事業的大門。由此開始,壹系列的深空探測器將逐漸進入人們的視野。“月球車”則是其中的首發隊員。

攻克月球車制造難點

難點1 重力

月球重力是地球的1/6.那便意味著,質量為50千克的東西,在地球上所受重力約500牛。到了月球表面則變成約80牛。因此,月球表面的土壤非常松軟,月球車的行進效率會降低。

難點2 路況

月球表面崎嶇不平的路面,有石塊、有隕石坑,還有坡。在這種情況下,設計的輪子便需要克服重重障礙,既不能打滑,也不能翻車,必須做到前進、後退、轉彎、爬坡,樣樣在行。

難點3 溫度

在月球的壹個自轉周期內,溫度相差可以達到310℃。月面上如此急劇變化的溫度環境會使橡膠迅速老化,因此月球車輪胎要使用特殊材料,克服溫差。

難點4 人工智能

月球車是個智能機器人,需要具備獨立處理各種環境的能力。由於距離太遠,無法通過遙控的方法處理反饋信息。月球車需要配置若幹個傳感器,在得知周圍環境、自身姿態、位置等信息後,通過地面或車內裝置,形成三維地形圖。進而編輯方向,勾畫出到達目標點的路徑,並導航控制月球車走到目的地。

難點5 電力供應

月球的自轉引起月面的晝夜變化。月球上壹天的時間,大約相當於地球上的27天略多。因此,月球晝夜間隔大約相當於地球上的14天。也就是說,登上月球以後的月球車,最多可以連續工作14天,進入月夜以後,它由於無法通過光能發電,進入休眠狀態。14天後,又能自動醒來。

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