月球車玉兔

月球車玉兔

中國首輛月球車
玉兔号是中國首輛月球車,和着陸器共同組成嫦娥三号探測器。嫦娥三号月球車設計質量140千克,以太陽能為能源,能夠耐受月球表面真空、強輻射、-180℃到150℃極限溫度等極端環境。[1]月球車具備20度爬坡、20厘米越障能力,并配備有全景相機、紅外成像光譜儀、測月雷達、粒子激發X射線譜儀等科學探測儀器。
    中文名:玉兔号 外文名:YuTu或Jade Rabbit 别名:月球車玉兔 所屬國家:中華人民共和國 總設計師:孫澤洲 研制單位:中國航天科技集團公司

名字由來

從2013年9月25日征名活動啟動開始至2013年10月25日,新華網、騰訊網共收到名稱方案19.31萬件,2013年10月26日,來自社會各界的14位評審委員分别從文化内涵、航天事業、民族特征、創意等角度進行評審,經過多輪投票,最終選出玉兔号、探索号、攬月号、錢學森号、追夢号、尋夢号、追月号、夢想号、使命号、前進号10個名稱進入為期一周的網友投票。

投票階段網友踴躍依然,原定6天時間的投票在網友要求下延長4天。在10天的網上投票過程中,共計收到有效投票3445249張。其中,玉兔号得票649956張,排名第一;錢學森号得票609631張,排名第二;攬月号得票526606張,排名第三;尋夢号得票473096張,排名第四;前進号得票464984張,排名第五;探索号得票227764張,排名第六;追夢号得票183898張,排名第七;夢想号得票117927張,排名第八;追月号得票103377張,排名第九;使命号得票88010張,排名第十。

“月球車的名稱,充分體現了全國人民乃至全球華人的意願,富有時代性、民族性、群衆性。”李本正說:“對征集收到的名稱,組織了由科技專家和文化專家組成的評委會,依次進行入圍初評、網上投票和終審評審,選出了10個入圍名稱。收到有效投票344.52萬餘張,其中‘玉兔’号64.99萬餘張,得票第一,并通過終審評審。”n

李本正說,在中華民族神話傳說中,嫦娥懷抱玉兔奔月。玉兔善良、純潔、敏捷的形象與月球車的構造、使命既形似又神似,反映了我國和平利用太空的立場。n

“大衆的廣泛參與和評論飽含着民族文化的深厚内涵和對中國航天的豐富情感。”李本正說:“也有不少網友為月球車命名錢學森号,體現了公衆對我國航天事業奠基者的深切緬懷。”

2013年11月26日上午9時,國防科技工業局舉行新聞發布會,宣布“嫦娥三号”月球車名稱為“玉兔号”。

系統組成

“玉兔号”月球車8個分系統——“玉兔号”月球車由移動、導航控制、電源、熱控、結構與機構、綜合電子、測控數傳、有效載荷8個分系統組成,被形象稱之為“八仙過海,各顯神通”。n

移動分系統:采用輪式、搖臂懸架方案,具備前進、後退、原地轉向、行進間轉向、20度爬坡、20厘米越障能力;n

導航控制分系統:攜帶有相機及大量傳感器,在得知周圍環境、自身姿态、位置等信息後,可通過地面或車内裝置,确定速度、規劃路徑、緊急避障、控制運動、監測安全;n

電源分系統:由兩個太陽電池陣、一組锂離子電池組、休眠喚醒模塊、電源控制器組成,利用太陽能為車上儀器和設備提供電源;n

熱控分系統:利用導熱流體回路、隔熱組件、散熱面設計、電加熱器、同位素熱源,可使月球車工作時艙内溫度控制在+55℃~-20℃之間;n

結構與機構分系統:由結構和太陽翼機械部分、桅杆、機械臂構成,主要為各種儀器、設備、有效載荷提供工作平台;n

綜合電子分系統:将中心計算機、驅動模塊、處理模塊等集中一體化,采用實時操作系統,實現遙測遙控、數據管理、導航控制、移動與機構的驅動控制等功能;n

測控數傳分系統:保證月球車與地球38.4萬公裡的通信以及與着陸器之間的通信;n

有效載荷分系統:月球車配備的科學探測儀器,包括全景相機、紅外成像光譜儀、測月雷達、粒子激發X射線譜儀等。

技術特色

發射窗口

嫦娥三号七大難點之一是多窗口、窄寬度準時發射。嫦娥三号的發射與嫦娥二号很相似,也是直接發射到地月轉移軌道,這個軌道一般是從發射場到月球最近的距離。n

要實現地球和月球共面軌道,基本就要求零窗口發射,根據地月運動規律,中國一般每月隻有1至2次機會,每次有一個持續幾天的窗口期,在此期間每天的發射時間精确到幾點幾分。n

但是嫦娥三号與嫦娥一号、二号略有不同,嫦娥三号發射還要考慮落月的地點與時間。進入月球軌道後,嫦娥三号一邊繞月飛行一邊調整姿态準備降落。月球一晝夜相當于地球28天,夜晚最低溫度達零下180度,為保證探測器有能源,看得清,且在一個比較适合的溫度下工作,發射時就要考慮到能在白天落月。n

技術突破

在此之前,世界上發射并成功運行的月球車有5輛,其中兩輛是無人探測月球車,均為蘇聯在上世紀70年代發射的月球車1号和月球車2号,三輛是有人駕駛的月球車,是美國阿波羅15号、阿波羅16号、阿波羅17号的月球車。n

中國的玉兔号月球車也是無人駕駛月球車,質量約140kg,與蘇聯的月球車相比是“小個子”,小而精焊,能完成任務就行了,也節約成本。n

無人月球車難度更大,因為上面有很多儀器,要保證在無人的狀态下行駛,儀器能正常工作,有人駕駛的月球車主要作為一個交通工具,擴大航天員在月球上的活動範圍,上面基本沒有什麼儀器,由航天員駕駛行駛起來也相對容易一些。n

距離上次月球車登月已過去近40年,電子設備、探測儀器都非當年可比,無論是材料、驅動系統的選擇還是探測儀器,過去都不可能有,因此中國的月球車比之前的先進是肯定的,盡管某些方面不是當今世界最先進的,但肯定不完全是上世紀70年代的重複。

故障情況

玉兔号運行了1個多月就無法移動了,說起這個故障,設計上有兩處做得不到位。一是對月球環境有認識,但認識不到位;二是對可能出現的故障處理措施不到位。比較科學的解釋是:①由于月球車要輕小型化,所以設計得高度集成,相應部分沒有備份;

②所有輪子的驅動機構控制電路都在一塊闆子上,有可能是一個驅動電路的電源有短路現象。根據地面的模拟試驗和推測,由于輕小型化,導線很細,可能是在它行走過程中駛過一塊大石頭時,有條導線表皮被石頭割破了,導線與月球車支撐體短路,這是最大可能性。但由于玉兔号在月面,難以驗證,我們在後續設計時已充分考慮了這點,并采取了有效措施。航天探索有很多未知數需要人類不斷探尋,有很多問題需要重新認識。我希望奇迹發生,但是奇迹還沒有發生。

上一篇:扒渣機

下一篇:長征六号運載火箭

相關詞條

相關搜索

其它詞條