月球车玉兔

月球车玉兔

中国首辆月球车
玉兔号是中国首辆月球车,和着陆器共同组成嫦娥三号探测器。嫦娥三号月球车设计质量140千克,以太阳能为能源,能够耐受月球表面真空、强辐射、-180℃到150℃极限温度等极端环境。[1]月球车具备20度爬坡、20厘米越障能力,并配备有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等科学探测仪器。
    中文名:玉兔号 外文名:YuTu或Jade Rabbit 别名:月球车玉兔 所属国家:中华人民共和国 总设计师:孙泽洲 研制单位:中国航天科技集团公司

名字由来

从2013年9月25日征名活动启动开始至2013年10月25日,新华网、腾讯网共收到名称方案19.31万件,2013年10月26日,来自社会各界的14位评审委员分别从文化内涵、航天事业、民族特征、创意等角度进行评审,经过多轮投票,最终选出玉兔号、探索号、揽月号、钱学森号、追梦号、寻梦号、追月号、梦想号、使命号、前进号10个名称进入为期一周的网友投票。

投票阶段网友踊跃依然,原定6天时间的投票在网友要求下延长4天。在10天的网上投票过程中,共计收到有效投票3445249张。其中,玉兔号得票649956张,排名第一;钱学森号得票609631张,排名第二;揽月号得票526606张,排名第三;寻梦号得票473096张,排名第四;前进号得票464984张,排名第五;探索号得票227764张,排名第六;追梦号得票183898张,排名第七;梦想号得票117927张,排名第八;追月号得票103377张,排名第九;使命号得票88010张,排名第十。

“月球车的名称,充分体现了全国人民乃至全球华人的意愿,富有时代性、民族性、群众性。”李本正说:“对征集收到的名称,组织了由科技专家和文化专家组成的评委会,依次进行入围初评、网上投票和终审评审,选出了10个入围名称。收到有效投票344.52万余张,其中‘玉兔’号64.99万余张,得票第一,并通过终审评审。”n

李本正说,在中华民族神话传说中,嫦娥怀抱玉兔奔月。玉兔善良、纯洁、敏捷的形象与月球车的构造、使命既形似又神似,反映了我国和平利用太空的立场。n

“大众的广泛参与和评论饱含着民族文化的深厚内涵和对中国航天的丰富情感。”李本正说:“也有不少网友为月球车命名钱学森号,体现了公众对我国航天事业奠基者的深切缅怀。”

2013年11月26日上午9时,国防科技工业局举行新闻发布会,宣布“嫦娥三号”月球车名称为“玉兔号”。

系统组成

“玉兔号”月球车8个分系统——“玉兔号”月球车由移动、导航控制、电源、热控、结构与机构、综合电子、测控数传、有效载荷8个分系统组成,被形象称之为“八仙过海,各显神通”。n

移动分系统:采用轮式、摇臂悬架方案,具备前进、后退、原地转向、行进间转向、20度爬坡、20厘米越障能力;n

导航控制分系统:携带有相机及大量传感器,在得知周围环境、自身姿态、位置等信息后,可通过地面或车内装置,确定速度、规划路径、紧急避障、控制运动、监测安全;n

电源分系统:由两个太阳电池阵、一组锂离子电池组、休眠唤醒模块、电源控制器组成,利用太阳能为车上仪器和设备提供电源;n

热控分系统: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,可使月球车工作时舱内温度控制在+55℃~-20℃之间;n

结构与机构分系统:由结构和太阳翼机械部分、桅杆、机械臂构成,主要为各种仪器、设备、有效载荷提供工作平台;n

综合电子分系统:将中心计算机、驱动模块、处理模块等集中一体化,采用实时操作系统,实现遥测遥控、数据管理、导航控制、移动与机构的驱动控制等功能;n

测控数传分系统:保证月球车与地球38.4万公里的通信以及与着陆器之间的通信;n

有效载荷分系统:月球车配备的科学探测仪器,包括全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等。

技术特色

发射窗口

嫦娥三号七大难点之一是多窗口、窄宽度准时发射。嫦娥三号的发射与嫦娥二号很相似,也是直接发射到地月转移轨道,这个轨道一般是从发射场到月球最近的距离。n

要实现地球和月球共面轨道,基本就要求零窗口发射,根据地月运动规律,中国一般每月只有1至2次机会,每次有一个持续几天的窗口期,在此期间每天的发射时间精确到几点几分。n

但是嫦娥三号与嫦娥一号、二号略有不同,嫦娥三号发射还要考虑落月的地点与时间。进入月球轨道后,嫦娥三号一边绕月飞行一边调整姿态准备降落。月球一昼夜相当于地球28天,夜晚最低温度达零下180度,为保证探测器有能源,看得清,且在一个比较适合的温度下工作,发射时就要考虑到能在白天落月。n

技术突破

在此之前,世界上发射并成功运行的月球车有5辆,其中两辆是无人探测月球车,均为苏联在上世纪70年代发射的月球车1号和月球车2号,三辆是有人驾驶的月球车,是美国阿波罗15号、阿波罗16号、阿波罗17号的月球车。n

中国的玉兔号月球车也是无人驾驶月球车,质量约140kg,与苏联的月球车相比是“小个子”,小而精焊,能完成任务就行了,也节约成本。n

无人月球车难度更大,因为上面有很多仪器,要保证在无人的状态下行驶,仪器能正常工作,有人驾驶的月球车主要作为一个交通工具,扩大航天员在月球上的活动范围,上面基本没有什么仪器,由航天员驾驶行驶起来也相对容易一些。n

距离上次月球车登月已过去近40年,电子设备、探测仪器都非当年可比,无论是材料、驱动系统的选择还是探测仪器,过去都不可能有,因此中国的月球车比之前的先进是肯定的,尽管某些方面不是当今世界最先进的,但肯定不完全是上世纪70年代的重复。

故障情况

玉兔号运行了1个多月就无法移动了,说起这个故障,设计上有两处做得不到位。一是对月球环境有认识,但认识不到位;二是对可能出现的故障处理措施不到位。比较科学的解释是:①由于月球车要轻小型化,所以设计得高度集成,相应部分没有备份;

②所有轮子的驱动机构控制电路都在一块板子上,有可能是一个驱动电路的电源有短路现象。根据地面的模拟试验和推测,由于轻小型化,导线很细,可能是在它行走过程中驶过一块大石头时,有条导线表皮被石头割破了,导线与月球车支撑体短路,这是最大可能性。但由于玉兔号在月面,难以验证,我们在后续设计时已充分考虑了这点,并采取了有效措施。航天探索有很多未知数需要人类不断探寻,有很多问题需要重新认识。我希望奇迹发生,但是奇迹还没有发生。

相关词条

相关搜索

其它词条