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2月28日10点51分,玉兔2号月球车从休眠中醒来,目前已按计划于3月中午开始工作。
全国空间探测技术首席科学传递专家庞诺浩向科技日报记者介绍说,迄今为止,全世界共发射了7辆月球车,包括无人驾驶和载人驾驶两大类。
我国嫦娥三号、四号探测器,分别释放了玉兔号和玉兔二号的月球车。 都是无人驾驶。 与国外的“同行”相比,他们身材玲珑,体重也较轻。 还有其他那些不同吗? 盘点一下吧
无人月球车对环境适应力的要求很高
1970年11月10日,苏联发射了月球17号探测器。 在雨海地区软着陆,释放了无人居住的月球车——月球车1号。
苏联月球车1号
庞之浩表示,无人月球车携带科学探测器巡视月球,并将探测数据发送回地球,相当于能够移动月球执行探测任务的机器人。 完成任务的前提是首先能够适应月球的环境。
已知月球的环境很差。 不仅昼夜温差超过300度,辐射强烈,对月球车来说,低重力和松软的月球土会降低行驶效率,崎岖不平的地面也会带来很多麻烦。 这对适应月球环境的能力提出了很高的要求。 此外,无人月球车必须具备自主的工作人员识别、攀登和绕行障碍物的能力。
月球车1号长2.13米,重756公斤,有8个车轮,每小时可以行驶1~2公里,可以爬30度的坡。 行驶在月球表面105公里,使用4台照相机、月壤探测器、x光分光器、x光望远镜、宇宙线探测器、激光设备等科学仪器,“辞职”了10个月。
1973年1月8日,苏联月21号探测器发射升空,坠入玛尼环形山,被带到月球车2号。 其形状与月球车1号差不多,但重量在80公斤以上,结构有所改善,移动速度提高,摄像性能更好,可动范围也大幅增加。 月球车2号在月球表面行驶了4个月,行驶了37公里。
载人月球车受到月尘的影响
从1971年7月到1972年12月,美国发射了阿波罗15号、16号和17号载人宇宙飞船。 分别搭载了折叠式载人月球车,扩大了宇航员的舱外活动范围。
阿波罗15号月球车
这三辆月球车基本相同,长3米,重约210公斤,四个车轮各由一台发动机驱动,最高时速为16公里,可以运载约490公里的较有效载荷。 每个台车排列着两个可折叠的座位,宇航员可以通过座位间的t型控制器进行驾驶。
利用这些月球车,宇航员在月球表面行走,考察山脉、峡谷、火山口,共计收集了280公里以上的月球样本。 特别是阿波罗17号的任务,由于月球车和宇航服的可靠性增加,打破了以往的极限。 因为这辆月球车创下了总行驶距离35.89公里、最长单行驶距离20.12公里、距离月球着陆室最远距离7.6公里的成绩。
但是,与地面车辆相比,载人月球车也受到了月球表面环境的各种考验。 庞之浩表示,阿波罗月球车受到细月尘埃的影响,这些尘埃会磨损月球车的轴承、齿轮和其他机械结构。 另外,月球车行驶时,车轮上飞溅的尘埃会达到2米以上的高度,从而影响宇航员执行任务。
“玉兔”有更轻的自主性
与同类苏联无人月球车相比,中国的“玉兔”更轻。
庞之浩表示,我国月球车有“小而精”的优势。 它们长1.5米,宽1米,高1.1米,重130多公斤,采用6轮主副摇臂悬挂的移动结构,可以6轮独立驱动,4轮独立转向,爬20度坡,20厘米左右的高障碍。
年12月,玉兔号月球车离开嫦娥3号的怀抱来到月球表面。 第一次将月球探测雷达带到月球,还搭载了全景照相机、红外线图像分光器、粒子激发x射线分光器等设备。 但是,在走了114米之后,其机构控制发生了异常,发生了悲剧。 从那以后,我只能和嫦娥三号远远地看,但是不能动。
2019年1月随着嫦娥4号掉落月球背面的玉兔2号,外形尺寸和玉兔号差不多,但更自主,更结实。
玉兔2号效果图
庞之浩表示,玉兔二号改善了各种进路布局,采用故障隔离设计,应对困难的能力更强。
而玉兔二号根据光照条件,可以自主休眠。 自主觉醒后,也可以像玉兔号一样设置需要地面帮助的系统,可以自主设置,进入安全稳定的事业状态。 通过软件升级,自主休眠、自主遮光、自主避障能力等方面有了明显提高,可以应对各种突发情况。
与以往的月面车不同,兔子2号是第一次在月球背面巡回探测。 与任务面临的诸多复杂地形条件、中继通信新诉求、科学目标实际需求等因素相比,玉兔二号在运动安全、能源供应、科学探测和测量通信等方面有着特殊的设计。
未来的月球车怎么样?
随着继美苏月球大赛之后第二次探月高潮的推进,科学家对月球车的新思路也是五花八门。
在载人月球车上,美国为了实施星座计划重返月球,开发了密封型月球车。 宇航员坐在车里,不用穿舱外太空服。 但是星座计划后来被取消了,这样的月球车也做不到。
国外专家还建议使用各种载人月球车,如月球摩托车、火箭单座车、月球拖车、客船两用月球车、中型月球探测车等。 但是,人类还没有降临月球,这些方案暂时没有用。
在无人月球车上,科学家的脑洞开得更大。
庞之浩说,从步行方式来看,目前发射的7辆月球车使用的是轮式。 包括最近的发射计划在内,印度月船二号的月球车、日本女神二号的月球车也是如此。 但是轮式月球车越野能力不强,适应能力差。 提出了腿式巡视器,适应能力最强,但效率低。
为此,一点国家结合腿式和轮式各自的优点,开始开发腿式月球车。 其工作范围广,具有优良的避障能力,但结构和控制也非常多和复杂。
隼鸟2号号在小行星上着陆的想象图
年9月21日,日本隼鸟2号号将2台跳跃式着陆探测器投入龙宫小行星。 庞之浩认为,这项技术也可以移植到月球车上。
另外,科学家还提出了翻滚式、履带式、蛇式、气囊式、滑块式、螺旋滚筒式等多种月球车类型。
庞之浩表示,未来月球车将向工作时间长、行驶距离更远、环境适应能力更强、机动性更好等方向快速发展,具有质量、尺寸最小化、价格更低、能更有效地利用和传输能源等优点。 使用模块化的设计和国际合作方法可以满足越来越多的诉求 (付毅飞)
来源:人民视窗网
标题:““玉兔”与海外同行有何不同 未来月球车可能是这样”
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