本报讯 据《解放日报》报道 担任我国月球车关键技术科研任务的牵头单位,中科院沈阳自动化研究所专家近日表示:月球车需攻克温差、能源、防尘、辐射、重力等数道难关。相对于美国有人驾驶的月球车技术,我国采取的是无人月球车技术路径。到目前为止,真正上过月球的无人车只有两台,我们自主研制的是集国内各家科研机构技术优势的“中华牌”月球车。
月面极端环境火星般苛刻
“面对月面极端环境,月球车需要极强适应力,有些条件比火星还苛刻。”参与该项目整体设计的沈阳自动化所机器人学重点实验室李斌研究员称。
首先,月球没有大气层,温度变化由阳光直接决定,日间温度可达130摄氏度,夜间温度则会降至零下150摄氏度,仿佛“冰火两重天”,这对月球车几乎所有零部件提出很高要求,为此,月球车专门配备“热控”单元,如同一部强力空调,适时“打冷气、供暖气”。
其次,月球自转一周是28天,一个夜晚相当于地球上的14天。要度过漫漫黑夜,月球车无法靠太阳能帆板来供电,除需在白天储电外,还要携带体积小、能量大的“核电池”。再次,月壤由大量细微颗粒组成,有些微粒还带有静电,这种“灰尘”可能进入甚至覆盖月球车所载仪器设备。另外,月球车完全暴露在多种宇宙射线下,所受重力也只有地球的l/6,这些设计条件在地球上都很难模拟。
既是“勘探员”又是“摄影师”
月球车要身兼数职。据介绍,月球车系统由多个部分构成,将采用“六轮摇臂式”行走机构,各只轮子可同时适应不同高度,是一位“爬行高手”;在其桅杆上,将安装摄像头、传感器、天线等多种探测、导航、通讯设备。它还有一条机械臂,能在月壤、月岩中勘探取样,供现场检测。
考虑到地月之间相距38万公里,星际通讯约有3秒时滞,月球车不仅接受地面遥控,也是具有一定自主能力的机器人系统。比如,它可与地面人员共同通过直播式的镜头,寻找行进路线,遇石躲开,遇坑避开,每一步都“三思而后行”,比人的步行速度还慢。在10公里活动范围内,月球车将不时把全方位图像和勘测数据传回地球,供科学家们合成和分析。
月球车是“嫦娥工程”主角之一
按计划,我国“嫦娥”探月工程分“绕、落、回”三期。一期工程计划今年下半年发射“嫦娥一号”卫星,绕月飞行,做月球探测。二期工程将向月球发射一个软着陆器,并携带月球车,在着陆区附近进行现场探测。二期工程的另一项重要任务是为后续的三期工程做准备。三期工程中的无人探测器将对月球表面样品进行采集,并带回地球分析研究,获取更详尽的月球信息。
图为我国自行设计研发的月面巡视探测器(简称月球车)原理机。 新华社发