研制10年 可耐300攝氏度溫差





據中國軍網報道,浩瀚蒼穹,璀璨群星,又將見證屬于中國的“太空大片”。這部大片的主角——“玉兔”號月球車,將實現中國人與月球首次“零距離接觸”的夢想。
相貌很威武
第一眼見到“玉兔”號的樣機,記者腦海中蹦出兩個字:威武!
副主任設計師魏然用4句話來形容這個140公斤重的“寶貝疙瘩:肩插“太陽翼”,腳踩“風火輪”,身披“黃金甲”,腹中“秘器”多。
“身材”呈長方形盒狀,長1.5米,寬1米,高1.1米,周身金光閃閃,耀眼奪目。她的肩部有兩片可以打開的太陽能電池帆板,好似“黃金甲”上的披風。她的腿部是六個輪狀的移動裝置,好似哪吒腳下的“風火輪”。
此外,她還有一個長長的“耳朵”——地月對話通信天線;4只敏銳的“眼睛”——頭頂的導航相機與前后方的避障相機;一只靈巧的“胳膊”——負責鉆孔、研磨和采樣的機械臂……
魏然介紹,身披“黃金甲”,目的不是為好看,而是為了反射月球白晝的強光,降低晝夜溫差,同時阻擋宇宙中各種高能粒子的輻射。所有這一切,都是為了支持和保護月球車的腹中“秘器”——紅外成像光譜儀等10多套科學探測儀器。
工藝很苛刻
從技術難度上來看,“玉兔”號堪稱我國史上最難造的“車輛”——因為每一個環節,差不多都是一項技術創新。
從零起步,滿目空白。整整10年時間,一大批科研人員傾盡心血,完成了這個由移動、電源、熱控等8個分系統組成的“杰作”——能夠耐受月表真空、強輻射和高溫差等極端環境的月球車。
中國探月工程總設計師吳偉仁說:“玉兔”號國產率達到100%。
本領很高強
全程參與研制的主任設計師肖杰介紹,“玉兔”號有4只“眼睛”,分別是全景相機和導航相機。通過相機“觀察”周圍環境,對月面障礙進行感知和識別,然后對巡視的路徑進行規劃。遇到超過20度的斜坡、高于20厘米的石塊或直徑大于2米的撞擊坑,能夠自主判斷安全避讓。
在月表形貌綜合模擬試驗控制室,記者看到一片高低起伏的綿軟“沙子”。為模擬月球環境,科研人員特地從長白山運回與月球表面物質成分相近的火山灰,并通過鋼絲吊掛月球車,模擬微重力環境。
“我們試驗了幾千次,就是為了確認哪種車輪的構型更適應月球環境。”肖杰說,“‘玉兔’號在月面巡視時采取自主導航和地面遙控的組合模式,不僅可以自主前進、轉彎、后退,還可以原地打轉、橫向側擺,確保在危機四伏的月面上暢行無阻。”
此外,月球晝夜溫差非常大,“玉兔”號月球車可耐受300攝氏度的溫差。
由于月球上的一晝夜相當于地球上的28天,科研人員為“玉兔號”精心設計了休眠模式——14天工作,14天“睡覺”。
測控系統主任設計師張波告訴記者,“玉兔號”月球車設計壽命3個月,這意味著她要經歷3個月球白天和3個月球黑夜。所有的工作,要在月球時間的“上午”和“下午”完成。