本報特約記者 杭添仁圖片說明：月球車還需要度過多個月夜。 玉兔號月球車和嫦娥三號著陸器分別于11日和12日成功自主喚醒，標志著中國突破了探測器月夜生存技術。據(jù)專家介紹，為度過月夜進行的休眠和喚醒，并非簡單地按動電源鍵，它背后隱藏著巨大的技術難關。 月球車休眠注意事項多 嫦娥三號在落月后面臨的最大難關就是如何經(jīng)受住月球晝夜極端溫差的考驗而“存活”下來。月球的一天約相當于地球的28天，而且14天是陽光普照的白天，14天是寒冷的黑夜。白天溫度可達150攝氏度，夜間溫度會降到零下180攝氏度。所以月夜對嫦娥三號是嚴峻考驗，長時間在零下180攝氏度的環(huán)境下，所有電子儀器都會被凍壞。另外，月夜期間也不能用太陽電池來發(fā)電保溫。 為此，只能依靠探測器自身的熱控系統(tǒng)來“保持體溫”。2013年12月25日11時和12月26日05時23分, 在北京航天飛行控制中心的精準控制下，嫦娥三號著陸器和玉兔號月球車先后完成月夜模式設置。這時著陸器和月球車都處于斷電關機狀態(tài)，斷電前著陸器和月球車已各自折疊原本展開的一扇太陽電池翼，它的作用相當于“蓋被子”, 這種“包裹式睡眠”有助于保護各種儀器不被凍壞。進入休眠后，由探測器內部的“同位素熱源”釋放熱能，相當于在內部“生爐子”；而“氣液兩相流體回路熱控系統(tǒng)”則負責將熱源產(chǎn)生的熱量以最大效率傳導到各個部位，使艙內溫度保持在零下50攝氏度到零上50攝氏度之間。 休眠前，月球車還要由地面控制尋找休眠地點并擺出合適的“睡姿”。如果車體向左傾斜太多，太陽剛升起玉兔號就被喚醒，有些設備的溫度還較低，不能正常工作。如果車體向右側傾斜過多，那么太陽升到很高月球車才被喚醒，溫度超過上限，有些設備就很難工作了。因此玉兔號的月夜休眠點要滿足三個要求：一是車頭朝南稍偏東；二是月球車要頭高尾低；三是車體的左右側傾要在負2度到正1度之間。為滿足第三個要求，玉兔號還自行營造了一個合適的“休眠小窩”：它的左側車輪保持不動，右側車輪沿不同方向打轉，以此帶起月壤，“刨”出一個坑。這樣，本來過于左傾的玉兔號向右傾斜了約3度，滿足休眠要求。月球車率先被喚醒 太陽相對月球也是東升西落。經(jīng)過漫長的休眠后，從東邊射來的陽光照在月球車和著陸器的太陽電池翼上產(chǎn)生電流，當太陽電池翼輸出功率達到喚醒閾值時，它們就能按照預定程序將綜合電子、測控等關鍵設備通電開機，恢復與地面的通信聯(lián)系，告訴地面科研人員它們“醒了”?！捌鸫病焙?，它們還要及時把蓋在身上的太陽電池翼掀開散熱，以免設備溫度過高，影響后續(xù)任務的開展。隨后，科研人員再向月球發(fā)送信號，設置月球車和著陸器的工作狀態(tài)。 2014年1月11日5時9分和1月12日8時21分，玉兔號月球車和嫦娥三號著陸器在受光照后先后自主喚醒。它們安全度過長達14天的第一個月夜的極低溫環(huán)境，表明中國成功突破探測器月夜生存技術。著陸器之所以比月球車“起床”晚是因為半個月前月夜降臨的時候，科研人員有意把著陸器和月球車的太陽電池翼設定在不同角度上。當太陽升起后，陽光先照射到月球車太陽電池翼、后照射到著陸器太陽電池翼，即月球車先充電，所以它先被喚醒。還將經(jīng)歷多次月夜休眠 在第二個月晝工作期間，玉兔號月球車和嫦娥三號著陸器轉入以科學探測為牽引的任務階段。著陸器經(jīng)過測試，將轉入長期管理階段，按需完成與地面和與月球車之間的通信。同時月球車和著陸器上的科學儀器分時展開科學探測。比如對附近的大石塊進行精確探測，著陸器搭載的極紫外相機、月基光學望遠鏡也將展開科學考察工作。不過并非所有儀器都需要經(jīng)過月夜的考驗，例如著陸器上的地形地貌相機工作壽命只有15天，它在第一個月晝內就完成所有科學探測使命，不需要度過月夜。據(jù)介紹，月球車的設計壽命是3個月，這意味著它在月球至少要經(jīng)歷3次月夜休眠和再喚醒。著陸器的設計壽命是1年，意味著它在月球至少要經(jīng)歷12次月夜休眠和再喚醒。▲