揭秘我國首輛月球車：耐極温、可爬坡、會避障

嫦娥三號探測器預計將於今年12月發射，其承擔月面巡視探測任務的中國第一輛月球車(月球巡視探測器)同樣備受矚目。這輛月球車究竟是什麼樣？它將怎麼進行它的“探月之旅”？又會完成哪些科學任務？25日，在北京舉行的嫦娥三號月球車全球徵名活動上，這些問題一一得到解答。

結構

設計質量為140千克，由移動、導航控制、電源、熱控、測控數傳等八個分系統組成

“月球車並不是一輛車，而是一台長着輪子、能適應惡劣環境並開展科學探測的航天器，一個小型化、低功耗、高集成的機器人。”中國航天科技集團公司宇航部部長趙小津説。

“嫦娥三號”月球車原車設計質量為140千克，由移動、結構與機構、導航控制、綜合電子、電源、熱控、測控數傳和有效載荷共八個分系統組成。以太陽能為能源，能夠耐受月表真空、強輻射和高温差等極端環境。

從已曝光的模型圖上看，月球車主體為長方形盒狀，車底安有六個輪狀的移動裝置，頂部兩片太陽翼可以打開，車尾部上有很多天線。右後側是導航相機和全景相機。腹部“武器”最多：包括紅外成像光譜儀、避障相機、機械臂、激光點陣器等。

“到達月球軌道後，月球車將由着陸器揹負，由變推力液體火箭發射器控制，通過各種光學、微波等敏感器測量，在月球表面百米高度上進行懸停和平移，以規避岩石和深坑等障礙，選擇最佳着陸點緩慢降落月球表面。”趙小津説。

着陸器實現在月球表面軟着陸後，首先由着陸器為月球車充電，對月球車進行初始化;之後，月球車與地面建立通信鏈路，控制連接解鎖機構解鎖，走上移動機構;在此之後，着陸探測器將控制轉移機構運動到月面，月球車駛離轉移機構，開始3個月的月面巡視勘查。

在這個過程中，月球車將採取路徑優、燃料省、誤差小的模式，經過主動減速、調整接近、懸停避障等階段實現安全着陸。

性能

可耐受攝氏零下180度至零上150度的極限温度，具有20度爬坡、20釐米越障的能力

月球表面白晝時温度高達150度，黑夜時低至零下180度，温差超過300度，尤其是月面上的晝、夜時間差分別長達約14天，必須保證月球車在長時間極端温度條件下能夠正常工作。為了在極端環境下順利完成任務，月球車熱控分系統利用導熱流體迴路、隔熱組件、散熱面設計、電加熱器、同位素熱源，可耐受攝氏零下180度至零上150度的極限温度。工作時的艙內温度可以控制在攝氏零下20度至零上50度之間。

此外，月球重力是地球的1/6，月球表面的土壤非常鬆軟，而且崎嶇不平，石塊、隕石坑遍佈。在這種情況下，月球車既不能打滑下陷，還要能爬坡越障。為了適應月球的這種地表情況，“嫦娥三號”月球車移動分系統採用輪式、搖臂懸架方案，由車輪、搖臂和差動機構等組成，具備前進、後退、原地轉向、行進間轉向、20度爬坡、20釐米越障的能力。

“月球車能夠對月面環境和障礙進行感知和識別，然後對巡視路徑進行規劃。月球車在月面巡視時採取自主導航和地面遙控的組合模式。”探月工程副總指揮、探月與航天工程中心主任李本正説。

任務

對月表進行三維光學成像、紅外光譜分析，對月表物質主要元素進行現場分析

月球上的一天相當於地球上的27天多，月球晝夜間隔相當於地球上14天。

李本正説，月球車具備月球表面環境的生存能力，該休息的時候自動進入休眠狀態，並能自動喚醒重新工作。

由於月夜無法通過光能發電，“嫦娥三號”月球車電源分系統由兩個太陽電池陣、一組鋰離子電池組、休眠喚醒模塊、電源控制器組成，利用太陽能為車上儀器和設備提供電源，不僅可以保證月球車白天連續工作相當於地球的14天，在月球車進入休眠狀態14天后還必須能夠自動喚醒重新工作。

在月球表面巡視的3個月中，月球車將依靠各種先進設備對月表進行三維光學成像、紅外光譜分析，開展月壤厚度和結構的科學探測，對月表物質主要元素進行現場分析。它傳回來的數據，將幫助人們更直接、更準確地瞭解神秘的月亮。