揭秘庫姆塔格沙漠阿克奇谷地：中國最像月球的沙漠試驗場

12月2日1時30分，搭載着嫦娥三號和“玉兔”號月球車的長征三號乙運載火箭，在西昌衞星發射中心順利發射升空。在“玉兔”號月球車在月表開始漫步之前，就已經在地球上一片類似月表環境的土地上做過一個月的行走試驗。

這裏有鬆軟的細沙和低矮的沙丘，這裏異常乾燥、寸草不生，這裏白天酷熱夜晚寒冷，是中國最像月球的地方。在位於中國西北庫姆塔格沙漠與羅布泊交界處的阿克奇谷地，科學家們建立了試驗場。即將漫步月球的“玉兔”號月球車就曾經在這裏通過各種測試。

“玉兔”號在月球表面的效果圖

為何要在沙漠中試驗

嫦娥三號探測器由着陸器和月球車組成，着陸器上配置了地形地貌相機、降落相機、月基光學望遠鏡和極紫外相機；月球車則攜帶了全景相機、測月雷達、紅外成像光譜儀和粒子激發X射線譜儀。嫦娥三號將開展一系列科學探測任務，包括月表形貌與地質構造調查、月表物質成分和可利用資源調查、地球等離子體層探測和月基光學天文觀測等。

“玉兔”號月球車重約140公斤，有6個主動輪，可駛過20釐米高的石頭，最快每分鐘走3.3米。嫦娥三號月球探測器副總設計師賈陽説，中國研製月球巡視器還是第一次。為確保任務的完成，設計師開展了多項地面試驗，外場試驗是其中最重要的項目之一。

“我們在實驗室中儘可能地模擬了真實的月球表面，對巡視器的性能進行了充分驗證。但是這個環境操作人員非常熟悉，即使沒有看到清晰的圖像信息，也可以憑藉經驗控制巡視器。”賈陽説。

他説：“為避免這個問題，我們要到外場去構制一個未知的環境，讓操作人員看不到各種障礙的情況，完全根據圖像處理來判斷並操控巡視器行進。此外，實驗室內場地有限，沙漠中可以對月球車的長距離行駛、巡視探測能力進行試驗，月球車可以走到公里級。”

按計劃，嫦娥三號將於12月中旬在月球相對平坦的虹灣區着陸，這裏是其他國家尚未勘察過的空白。

沙漠試驗場是如何選出的

科研人員全面分析了地理、氣象資料，尋找中國可能符合要求的試驗地點。

“我們綜合考慮了幾個因素。”賈陽説，“首先沙子的顆粒要細，月壤顆粒的平均直徑是70微米，跟頭髮絲差不多。”

“其次我們要選最乾燥的沙漠。有些沙漠地下含有水分，沙子會有板結。雖然中國沙漠面積比較大，但是很多地方都是有草的，這是我們不期望的，因為月球上沒有草。所以我們選擇降雨量最小的地方。”賈陽説。

此外，還有一個試驗要求就是不能有大風，因為月球上沒有風。“我們查了所有沙漠的平均風速，遴選在試驗季節平均風速最小的地方。”

在中國，滿足這些條件的有幾個沙漠，比如：塔克拉瑪干。但科研人員還要考慮沙丘的形狀。“我們希望試驗場在改造後比較平坦，再放一些石塊，模擬月球上典型的地貌。但塔克拉瑪干沙漠是巨大的金字塔形沙丘，改造工程量太大。”賈陽説，“另外我們還要考慮試驗隊的醫療保障，如果試驗人員生病，要在半天內撤到城市。”

專家們跑了約2萬公里，綜合考慮了氣候、植被、土壤力學性能、試驗保密、生活保障等各方面因素，最終決定在庫姆塔格沙漠與羅布泊交界的阿克奇谷地附近進行外場試驗。

庫姆塔格沙漠

“我們查遍了中國所有的沙漠，這裏是最符合我們要求的。”賈陽説。

庫姆塔格沙漠是中國第六大沙漠，地處塔里木盆地羅布泊窪地南緣，東至甘肅敦煌鳴沙山，北抵阿奇克谷地，南以阿爾金山為界，總面積約2.28萬平方公里。

在維吾爾語中，“庫姆”是沙子的意思，“塔格”是山的意思。庫姆塔格沙漠年降水量不足十毫米，東北部沙丘上無任何植物生長。這裏沙丘類型多樣，分佈着世界上獨一無二的羽毛狀沙丘。

沙漠試驗

試驗人員在約3平方公里的區域內，依據嫦娥一號、二號對月球表面的探測數據以及美國“阿波羅”號飛船對月球拍攝的圖像，對試驗場進行了改造。

負責改造施工的段海林介紹：“我們按照圖紙，在沙地上修出一定的坡度，又按照標準挖出大大小小十多個‘隕石坑’，還佈置了一些石塊。”

賈陽説：“除了光照和温度條件，我們努力儘可能接近月面上的情況。為了讓月球車的重量與在月球表面儘可能一樣，我們把月球車上的一部分電子設備挪到其他車上，用線連接起來。”

在沙漠試驗場中，科研人員測試了月球車10米短距離行駛，以及一公里長距離運動能力。另一個重要的試驗是尋找月夜休眠點。“月球車要在太陽落山前找到一個符合要求的停靠點，這個點對月球車的姿態是有要求的，要讓月球車在太陽昇起時能重新喚醒。”賈陽説。

正在沙漠中試驗的月球車

對於“玉兔”能在月球上走多遠，賈陽説：“月球車真正在月球上不會走很遠，它更多的時間是在探測、拍圖像。圖像傳回地球，地面人員還要用相當長的時間來規劃出一條路來，並在地面上驗證沒有問題後，再傳達給月球車讓它運動。”

“‘玉兔’每走一步都是小心翼翼的，它真正行走的時間是很小一部分，所以在壽命期內它不會走得非常遠。”

科研人員在月球車沙漠試驗場立了一塊石頭，上面寫着“望舒”兩個字。“這是我們給試驗場起的名字。‘望舒’典出《楚辭·離騷》，是為月亮駕車的女神。我們是現代為探月造車、駕車的人。”賈陽説。