为什么月球车的设计有许多特殊要求

时间:2016-11-27 15:48:17
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  关键词:月球车、探测、无人驾驶 

  19701117日,苏联发射的“月球”17号探测器将“月球车”1号送上了月球。这是世界上第一辆无人驾驶月球车。它重约756千克,在月面上行驶了10.5千米,考察了约8万平方米的月面。月球车的设计有什么特殊要求?

  月球车是一种能够在月球表面行驶并完成月球探测、考察、收集和分析样品等复杂任务的专用车辆。它的学名是“月面巡视器”,俗称“月球车”。月球车可分为无人驾驶和有人驾驶两大类。

  无人驾驶月球车由轮式底盘和仪器舱组成,用太阳能电池和蓄电池联合供电,靠地面遥控指令行驶或自主导航选择路径行驶。有人驾驶月球车是由航天员驾驶在月面上行走的车。它为四轮驱动,靠蓄电池提供动力,最大速度为1012千米/时,主要用于扩大航天员的活动范围和减少体力消耗,便于随时存放航天员采集的岩石和土壤标本。

  相对于我们常见的汽车来说,月球车有许多的特殊要求。

  首先,月球车面临航天特殊环境,包括力学环境和空间环境的考验。力学环境指在发射过程中运载火箭产生的冲击、振动、过载和噪声,在月面降落过程中制动火箭产生的冲击、过载等。月球车必须经得起这些“摔、打、滚、爬”等折腾。

  其次,月球车还面临极为严峻的月球环境的5个考验。

  1)路况复杂

  月球表面的地面崎岖不平,有石块,有撞击坑,还有斜坡。在这种情况下,月球车的轮子便需要克服重重障碍,既不能打滑,也不能翻车,必须做到前进、后退、转弯、爬坡,样样在行。

  2)温差大

  在月球的一个自转周期内,温度相差可以达到300℃左右。月面上如此急剧变化的温度环境,要求月球车必须自备“空调”,随时给自己调节温度。极端的温度变化会使车轮的橡胶迅速老化,因此月球车轮胎要使用特殊材料。

  3)辐射强烈

  地月空间和月球表面空间辐射的类型、能量和强度都与地球附近大不相同,月球车所使用的电子部件,特别是对辐射尤为敏感的高集成度微电子器件,不采取严格的抗辐射加固措施是无法工作或达不到设计寿命的。

  4)智能控制

  由于地月距离较远,月球车不能通过遥控实时处理反馈信息,应尽可能自主感知周围环境,自主规划行进路径,自主跨越或者避开障碍,具备较强的独立处理问题的能力。

   5)自动休眠和复苏

  月球上的一天,大约相当于地球上的27天略多。因此,月球昼与夜各相当于地球上的14天。也就是说,月球车白天最多可以连续工作14天;进入月夜以后,它不能发电,就进入休眠状态。14天后,它要能自动醒来继续工作。

  你看,有这么多苛刻的环境要求,月球车的设计绝对是个真正的难题!

 版权所有少年儿童出版社,鼓励任何不用于商业性质的传播 

  (石磊)

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