科学达人 黄璇 本报记者 李月红

　　这厢，“萌玉兔”正在月球上勤勤恳恳地工作；那厢，地球上正掀起一轮激烈的机器人探月大赛，全球海选“萌玉兔”的好朋友。

　　听上去好像有点不可思议，用7年的时间，在今年9月前，完成如下科学任务：将一辆月球车发送到月球，并在月球上行走至少500米，并将高质量的图像和电视信号传回地球。

　　没错，这就是传说中奖金总额高达3000万美元的“谷歌月球X大奖”，这项为了推动商业太空行业发展和刺激非政府性登月项目的机器人竞赛，是由X大奖基金会和谷歌公司联合推出的，吸引了约20支团队参与。这也是迄今为止最大的空间竞赛奖项，是前所未有的国际挑战，旨在激发全世界的工程师和企业家参与开发低成本的机器人进行空间探索。

　　日前，该奖项的组织机构宣布，美国航天机器人技术公司队和月球捷运队、日本伯东队以及德国兼职科学家队和印度河队等5支队伍11项方案进入了谷歌月球X大奖的“里程碑奖”决赛。

　　谷歌月球X大奖的评选委员会主席大卫·斯旺森评价道：“向我们提交的每个方案都是那么富于想像和雄心勃勃。”

　　桌子大小，太空版iPhone

　　让我们来看看各队的探月车模样。

　　由日本东北大学研究生院航空宇宙工学专业的吉田和哉教授等创建的民间科研团体“伯东”，公开了在滨松市中田岛沙丘进行的研制中的探月车行走实验。

　　这个探测车长48厘米、宽33厘米，除了2个大大的黑色轮子引人注目之外，构造十分简单，通过远程操作的方式，在绵延起伏的沙丘表面移动，利用车身中央的摄像头捕捉周围的情况。虽说因为通讯故障等原因多次停止，但5小时累计移动距离达到了500米。

　　对于“伯东”的探测车，团队成员表示“降低成本十分重要”。通常来说，为了提高行驶性能，探测行星的探测车大多为6轮式，而“伯东”的探测车为2轮式，包括保护探测车的护具在内，重量仅为约3公斤。可以说，是把小型化、轻量化做到了极致。

　　月球捷运队是一匹耀眼的黑马，2013年他们成功完成了NASA巨鹰着陆器的试飞，并对外公开了自家名为MX-1的月球着陆器。这个仅有咖啡桌大小的着陆器被“月球捷运”被称为“太空iPhone”。

　　印度河队的参赛设计包括了一个月球着陆器和两个探测器组合。一个探测器主要负责完成谷歌月球X的主体任务：行进500米；另一个探测器则主要完成耐受力和距离挑战的测试，以争夺额外奖金。不过，尽管是两个探测器，但它们在月球上总重仅15公斤。着陆器是主要的控制和交流中心，并在着陆刹那吸收触地冲力。

　　登月着陆，技术仍待突破

　　没有大气，如何落月是个大问题。就像“嫦娥三号”登月软着陆时，采用发动机反推技术进行减速，经历了惊心动魄的720秒。

　　强劲的航天机器人技术公司队，决定采用温差登月。这支队的总部，位于宾夕法尼亚州匹兹堡的卡内基·梅隆大学。

　　团队希望探月车两周内能在月球的白天始终保持活动状态，这意味着，它需要经受住可怕的高温考验，要知道月球中午温度可达到133摄氏度。为此，航天机器人技术公司队通过“不对称设计”来解决这个问题，探月车的太阳能电池板将始终朝向太阳，废热将从朝向真空区的另一面辐射出去。

　　航天机器人技术公司队已经与私营火箭公司签订合约，得到他们的装备支持，在不久的将来送他们的探月车到达月球表面。航天机器人技术公司队团队成员甘普先生告诉记者：“我们的登月计划最早在2014年7月实现，更有可能在2015年1月。我们将使用太阳能为动力的机器人，所以我们到达的最佳时间是当太阳照在月球极地时，这通常是月球南极的夏季和月球北极的冬季。”

　　兼职科学家队是德国的第一个参赛队，总部设在柏林，他们很可能是谷歌月球X大赛最年轻的团队。

　　其队员介绍称，他们的着陆器叫做“艾萨克”，火箭届时要将着陆器等从近地轨道送进月球轨道，这个过程大约需要漫长的两周。安全着陆将是整个“太空旅行”最困难的部分。

　　兼职科学队的探测器名叫“阿西莫夫”,队员介绍说：“控制这个探测器就像控制遥控车一样，只是当我们从地球上发出一个控制信号，到收到探测器从月球发回的视频之间大约会有3秒延迟。”

　　印度河队的探测器将由印度太空研究机构的运载火箭进行发射。整个太空计划大约持续30天，发射时总质量大约为900公斤，月球车有效负载约40公斤。发射计划初步定在2014年。印度河队的月球登陆器代号为HHK1，是一种无气体着陆平台，在这场大赛结束后，团队还期望对其特性进一步改造，特别加强它在陆地与星际间方面的应用。

　　独立设计，低成本很重要

　　作为太空版“iPhone”，月球捷运队的高精尖技术绝对配得上这一荣誉。这枚着陆器的驱动力将结合太阳能和过氧化氢火箭燃料，而且MX-1还会将月球水转为可用的燃料，这都将极大节约飞行器所需的能源。

　　这艘飞行器将用的过氧化氢据称是“高质量版本”。MX-1的主火箭引擎则为双重模式的双推进系统，使用煤油作为引擎的再燃动力，并给予该飞行器摆脱地球轨道的加速度。MX-1着陆器在月球表面着陆后，速度将会再度降到0。

　　MX-1是独立的单级飞行器，可作为前级或进入现有的发射系统使用，这样MX-1便可执行立方体卫星部署、卫星服务，以及清理太空碎片等任务。

　　经验决定成败，而指挥开发日本“伯东”队探测车的，是曾经参与小行星探测器“隼鸟号”开发的日本东北大学教授吉田和哉；而融入了自主设计经验的车轮能帮助探测车在月球表面容易打滑的“风化层”砂粒上平稳行驶。

　　接下来“伯东”将制造实机，与海外队伍使用的火箭“拼车”发射，借此压缩成本。投资该项目的公司高层则充满期待表示：“随着探测需求的增加，我们还将把很多小型探测车送上月球。”

　　最新的进展是，美国航天机器人技术公司队正在马思滕空间系统公司的帮助下，在莫哈韦航空航天站测试其“格里芬”登陆器；德国兼职科学家队正计划在今年夏天通过奥地利太空论坛、维也纳技术大学太空小组等合作，进行一场大规模的任务模拟实验。这场为期一周的实验将在奥地利埃尔茨山区的一个铁矿石开采场进行，以测试该队任务的所有关键内容，包括登陆、研发两辆“阿西莫夫”月球车和其他月球表面的操作任务。

　　目前唯一能确定的是，各支参赛队都知道，这些里程碑奖，甚至特等奖，都不能为他们的项目提供全部资金。对他们而言，奖金的作用更大意义上是承认他们的探索有价值，使各队能向赞助者、投资者和其他所有人显示，他们的科研探索试图呼唤更多的全球性民间探月潮的到来。