揭秘中国首辆月球车:耐300度温差 自主避让障碍
作息很规律—— 日出而作,日入而息,一觉14天,白天需午休,寿命3个月 “休息,是为了更好地工作。”这句名言用在“玉兔号”身上,显得非常贴切。 众所周知,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零下180摄氏度,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,“更要命的是,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”。 该“睡觉”的时候自动进入休眠状态养精蓄锐,该“起床”的时候又能自动唤醒重新投入工作。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。 经历极低温度后,“月夜唤醒”是一个难题。科研人员为月球车设计了可伸缩的太阳能电池帆板,白天工作时展开,夜晚则收起来,将仪器设备包在里面。这种“包裹式睡眠”,有助于保护各种仪器不被冻坏,确保月球车有剩余电力“自主醒来”,重新展开太阳能电池帆板迎接阳光。 对于一些特别娇嫩的设备,车内还专门准备了“暖宝”——核电池。资料显示,核电池提供电能时间非常长,一个硬币大小的核电池,就可以使用5000年。这项技术如能成功,将使我国成为继美俄之后,世界上第三个将核动力应用于太空探测的国家。 “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’。” 张波告诉记者,“玉兔号”月球车设计寿命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。 工作很高效—— 承担数十项科学探测任务,“零距离”接触38万公里外神秘月亮 “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。 “此前,‘玉兔号’月球车由着陆器背负,通过光学、微波等敏感器测量,在月球上空悬停、平移、避障,选择最佳着陆点安全降落月球表面。”欧阳自远说,“在这个过程中,着陆器将采取路径优、燃料省、误差小的模式实现安全着陆。” 欧阳自远说,“玉兔号”月球车堪称一款非常聪明的机器人,依靠自主导航,选路线、上下坡、避障碍,走走停停,边走边“看”,并把探测到的数据自动传回地球,帮助人类更加直接、更加准确地了解38万公里外神秘美丽的月亮。 据介绍,“玉兔号”月球车底部安装了一台测月雷达,可发射雷达波探测二三十米厚的月球土壤结构,还可以对月球下面100米深的地方进行探测。“这是世界上其他国家从来没有做过的事情。”欧阳自远说。 “静若处子,动若脱兔。”有限的时间,迫使“玉兔号”月球车高效工作——依靠各种先进设备,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,对月表物质主要元素进行现场分析,等等。 “嫦娥”即将启程奔月,祝福“玉兔”一路精彩! |
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