“玉兔”号月球车副主任设计师魏然,用这样四句话形容这个承载了华夏儿女探月梦想的“巡视者”:身披“黄金甲”,脚踩“风火轮”,肩插“太阳翼”,腹中“秘器”多。 “玉兔”号月球车长1.5米,宽1米,高1.1米,金黄色;腿部有6个用于行走的轮子;肩部是两片可以打开的太阳能电池帆板;腹中则装置了测月雷达、红外成像光谱仪、激光点阵器等十多套科学探测仪器。
“玉兔“号月球车也堪称我国史上最难造的“车辆”。由于它是100% “中国制造”,所以每一个环节,差不多都是一项技术创新。就拿金色“外衣”来说吧,别以为那是为了好看,事实上,它的作用在于反射月球白昼的强光,缩小昼夜温差,同时阻挡宇宙中各种高能粒子的辐射。
月球重力是地球的六分之一。月壤非常松软。月面凹凸不平,遍布石块、陨石坑、还有陡峭的山坡。恶劣的“路况”对月球车的车轮要求极高,不能打滑,更不能翻车。研制中,科研人员曾拿出四轮、六轮、八轮以及覆带式等几十种方案。最终,“六轮独立驱动,四轮独立转向”的方案胜出。 “‘玉兔’号六轮独立驱动,其中四个轮子可以独立转向,这使它可以前进、后退、越障、避障,能爬20度的坡,越过20厘米高的障碍物,遇到更复杂的“路况”,还可以绕着走。”庞之浩说,“‘玉兔’号轮子采用筛网状的设计,可以一边走一边把沙子漏掉,这样,月壤不会粘在月球车上。”
在中国古代的神话传说里,嫦娥居住的广寒宫是寒冷的地方。这只说对了一半。月球上的一天相当于地球上的14天,夜间极寒,最低温度可达—180℃,白天却极热,最高可达150℃。在月球上生存下来的难度,绝不亚于登上月球。 按计划,“玉兔”号至少要工作3个月,约相当于月球上的6个昼夜。如何让其在这么长的时间里熬过极寒和极热两种极端天气,曾经困扰了科研人员很久。最后,月球车两侧的太阳能帆板成为支撑月球车“生存”下来的法宝。科研人员巧妙地将其设计为可以伸缩的形式,白天发电时展开,夜晚则收起来。庞之浩说,收缩起来的太阳能电池帆板,正像一床被子,把一切设备包裹起来,使各种仪器不被冻坏。这时,月球车则依靠核电池的能量来保温,并维持与地面的通信。
“玉兔”号月球车有一条机械臂,仿佛“玉兔”一只灵巧的胳膊,它主要负责在月壤、月岩中勘探取样,供现场检测。底部安装的测月雷达,可以发射雷达波,探测30米厚的月壤结构,还可以对月表下100米深的地方进行探测。 在有限的三个月内,“玉兔”号月球车将依靠各种设备进行高效工作,对月表进行三维光学成像、红外光谱分析,开展月壤厚度和结构科学探测,对月表物质的主要元素进行现场分析等。这些都将为我们研究月球的起源、演变,开发月球资源奠定基础。
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