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        漫話月球車

        2007-12-31 00:00:00沈羨云
        百科知識(shí) 2007年22期

        月球上的“怪物”

        在渺無(wú)人煙、荒涼無(wú)比的月球上,曾經(jīng)有些“怪物”造訪。它們像爬行動(dòng)物一樣在月球松軟的月壤上緩慢行進(jìn)著,時(shí)而前進(jìn),時(shí)而用它們像觸角一樣的照相機(jī)拍攝著月球的地貌。在一些“怪物”的背上還馱著滿身武裝的“外星人”。他們駕駛著“怪物”,按照一定的方向前進(jìn),有時(shí)從“怪物”的背上下來(lái),舉起手中的照相機(jī)拍攝他們認(rèn)為有用的月球照片,或者利用鏟子、榔頭收集月壤和巖石標(biāo)本,這些“隆物”就是月球車,它們是在月球表面行駛并對(duì)月球考察和收集分析樣品的專用車輛。

        月球車是人類月球探險(xiǎn)必不可少的工具,自從有了它,大大地加快了人類探索月球的效率。例如,在“阿波羅”6次登月活動(dòng)中,由于后3次使用了月球車,航天員可以駕車在月球上自由行駛,使活動(dòng)范圍為前3次的15倍,收集的月球樣品是前3次的25倍,并拍攝了區(qū)域廣泛的圖像,取得豐碩的成果。

        月球車的種類和結(jié)構(gòu)

        無(wú)人駕駛月球車1970年11月17日,蘇聯(lián)發(fā)射的“月球”17號(hào)探測(cè)器把世界上第一臺(tái)無(wú)人駕駛的月球車——“月球車”1號(hào)送上月球。此車約重1.88噸,由輪式底盤和儀器艙組成,用太陽(yáng)能電池和蓄電池聯(lián)合供電,靠地面遙控指令行駛。它在月面上行駛了10.5千米,考察了9萬(wàn)平方米的月面。此后,蘇聯(lián)送上月球的“月球車”2號(hào)行駛了37千米,并向地球發(fā)回了88幅月面全景圖。

        有人駕駛月球車是一種由航天員駕駛在月面上行走的車,航天員可操縱手柄,駕駛月球車向前、向后、轉(zhuǎn)彎和爬坡,目的是為了擴(kuò)大航天員的活動(dòng)范圍和減輕他們的體力消耗。1971年9月30日,美國(guó)“阿波羅”15號(hào)飛船登上月球,兩名航天員駕駛月球車行駛了27.9千米;“阿波羅”16號(hào)、17號(hào)攜帶的月球車,分別在月面上行駛了27千米和35千米。

        這類月球車有4個(gè)輪子,在每個(gè)輪胎的外表面都包裹了一層金屬絲編織成的網(wǎng),以增加月面與輪胎的摩擦力。在輪胎的上方有一個(gè)裝置可以防止航天員碰到輪胎和避免揚(yáng)塵飛濺。每個(gè)輪子各由一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),靠蓄電池提供動(dòng)力,輪胎在高達(dá)310℃的溫差(月球白天的溫度是127℃,夜間溫度是-183℃)下仍可保持彈性。在車的前面是與地面控制中心保持聯(lián)系的高增益天線,天線下面是由地面直接控制的電視攝像機(jī),月球車的后部是月球樣品收集工具箱和科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備放置處。地面控制中心可以利用月球車上的彩色攝像機(jī)和傳輸設(shè)備,向地球?qū)崟r(shí)地發(fā)回航天員在月面上活動(dòng)的情景及離開月球返回環(huán)月軌道時(shí)登月艙上升級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣的景象?,F(xiàn)在,美國(guó)正在研制新型月球車。

        中國(guó)版的月球車

        2012年,“嫦娥工程”將實(shí)現(xiàn)“落地”,月球車將在其中扮演重要角色。為此,國(guó)內(nèi)月球車的研制呈現(xiàn)了“諸侯紛爭(zhēng)”之勢(shì),至少14家科研單位進(jìn)行了相關(guān)的研發(fā)工作。一時(shí)間,多種形式的月球車模型先后亮相:哈爾濱工業(yè)大學(xué)類似于火星車的“六輪搖臂轉(zhuǎn)向架式”月球車,上海交大的“小蛛行人”月球車……隨著“嫦娥工程”的開展,為了集結(jié)眾多研究單位的優(yōu)勢(shì),后來(lái)由中國(guó)空間設(shè)計(jì)院牽頭,各單位發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì),開始分工合作進(jìn)行中國(guó)月球車的研制。例如,哈爾濱工業(yè)大學(xué)主要負(fù)責(zé)月球車移動(dòng)系統(tǒng)和底盤的制作,沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所負(fù)責(zé)機(jī)械臂的研究等。在去年的第六屆珠海航展上,一個(gè)凝結(jié)集體智慧的金光閃閃月球車亮相了。月球車的大體形狀是,一個(gè)方盒子、六個(gè)輪子,通過(guò)搖臂懸架連接。車體上有六臺(tái)高清晰相機(jī),每隔數(shù)秒就會(huì)自動(dòng)拍攝周圍環(huán)境照片,探測(cè)周圍地貌起伏情況;后面立起的是一個(gè)定向天線,保持與地面聯(lián)系。在月球車接臂末端有一個(gè)“巖芯取樣器”,內(nèi)部則是測(cè)路雷達(dá)。盡管這只是一個(gè)原理樣機(jī),在真正應(yīng)用時(shí)還需做一系列改進(jìn),但它卻是真正中國(guó)版的月球車,移動(dòng)、導(dǎo)航、自主控制等每一項(xiàng)技術(shù)都打上中國(guó)的名字。

        責(zé)任編輯 蒲 暉

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