探秘月球車沙漠試驗場:挖10多個坑模擬月球環境

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，這裏是中國最像月球的地方。在中國西北庫姆塔格沙漠與羅布泊交界處，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。

為何要在沙漠中試驗？外場試驗測試月球車

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。”“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。

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。

試驗場如何選出？查遍了中國所有沙漠

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。”

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。“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，北抵阿克奇谷地，南以阿爾金山為界，總面積約2.28萬平方公里。

沙漠試驗

挖出“隕石坑”模擬月面情況

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，我們努力盡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。

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。”