月球軟著陸器通過反推火箭緩沖，在月面上徐徐降落，艙門打開，自動彈出斜梯。月球車緩舒展開蜷縮的身體，調(diào)整好姿態(tài)，走出艙門，滑下斜梯，開始漫步月球……
被譽為“嫦娥之父”的中國科學(xué)院院士、中國月球探測工程首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)曾這樣描述中國月球車將來登臨月球的場景。據(jù)悉，我國今年下半年將發(fā)射首個月球著陸探測器――嫦娥三號。
備受外界矚目的是，此次嫦娥三號的發(fā)射將搭載一部由我國自主研制的“中華牌”月球車，并首次實現(xiàn)與月球的零距離接觸。“月球車”全名為“月面巡視探測器”，是集航天系統(tǒng)工程和智能機器人為一體的航天器，能完成月球探測、考察、收集和分析樣品等復(fù)雜任務(wù)。
中華牌整裝待發(fā)
中華月球車由航天科技集團(tuán)第五研究院主要負(fù)責(zé)研制，自重120公斤，可載重20公斤，壽命為3個月，可在月球上3公里范圍內(nèi)連續(xù)行走10公里，具有自動避障等功能。
歐陽自遠(yuǎn)指出，由于月球表面沒有空氣，因此月球車下降時需要開啟發(fā)動機，一邊落一邊往上推，慢慢落至距月球4米的位置，熄滅發(fā)動機，儀器將采用自由落體的方式，軟著陸在月球上。同時，中華月球車將實現(xiàn)自主導(dǎo)航，并能指揮儀器進(jìn)行操作，最后把數(shù)據(jù)傳回地球。月球車底下還裝有測月雷達(dá)，將切開月球下面100米深度的地方進(jìn)行探測。
據(jù)專家介紹，中華月球車上有兩個太陽儀，其中一個可自由旋轉(zhuǎn)，尋找太陽位置，吸收熱量進(jìn)行發(fā)電;另外一個則可以蓋在車身上減少熱量散發(fā)。中華月球車采用“六輪搖臂式”行走機構(gòu)，各只輪子可同時適應(yīng)不同高度，是一位“爬行高手”。
此外它還有一條機械臂，能在月壤、月巖中勘探取樣，供現(xiàn)場檢測。同時，中華月球車將太陽能和核能作為能源。由于月球晝夜間隔大約相當(dāng)于地球上的14天，所以當(dāng)黑夜降臨時，為防止車載儀器被零下100多攝氏度的低溫凍壞，月球車必須要核電池的能量來保溫，并維持與地面的通訊。而當(dāng)新的白晝來臨，電池就能重新依靠太陽能工作。
探測入鄉(xiāng)隨俗
月球是一個無風(fēng)、無雨、無水、無氣、冷熱劇變的天體，與地球環(huán)境截然不同。因此，中華月球車想要順利完成任務(wù)，必須為能夠適應(yīng)那里的環(huán)境做充分的準(zhǔn)備。
如月球晝夜溫差大，白晝溫度高達(dá)130-150攝氏度，夜間可下降到零下160-180攝氏度，月球車如何能長時間在極端溫度條件下正常工作是一個難題;月球表面沒有大氣保護(hù)，太陽風(fēng)、太陽耀斑等高能粒子直接輻射到月球表面，會對月球車部分高集成度微電子器件造成損害;月球表面的重力加速度僅為地球表面的1/6，月球車能否在低重力的月球表面完成動作也將是很大的考驗;月球表面的月壤也是影響月球車行駛性能的重要因素。
據(jù)了解，整個月球表面覆蓋著一個松散層，由巖石碎塊，角礫狀巖塊、砂和塵土組成，稱為月壤。由于月壤松軟，因此月球車在上面行駛時很容易打滑。
此外，月球車行走時，月壤細(xì)粒也會大量揚起，形成月塵，一旦附著便很難清除。同時，月塵還可能引起很多故障，包括機械結(jié)構(gòu)卡死、密封機構(gòu)失效、光學(xué)系統(tǒng)靈敏度下降等。
北京航空航天大學(xué)的高峰教授，曾參與月球車的前期論證以及地面驗證試驗的研究工作。本報記者采訪了解到，對于中華月球車來說，“過夜喚醒”是個難題，不僅要經(jīng)受電池的考驗，更重要的是要經(jīng)受零下160-180攝氏度低溫的考驗。
中科院院士葉叔華也認(rèn)為，在月球生存的難度不亞于登上月球，因為月球的夜晚溫度低、時間長，可謂“長夜難熬”。
登月穩(wěn)扎穩(wěn)打
1970年11月17日，蘇聯(lián)“月球17號”探測器登陸月球，釋放了第一輛真正意義上的月球車。隨后，美國的“阿波羅15號”飛船將人類第一輛有人駕駛月球車送上月面。1959-1976年期間，蘇聯(lián)和美國分別成功發(fā)射25顆和24顆無人月球探測器，人類月球探測也隨之達(dá)到了第一個高潮。
1986年7月20日，經(jīng)歷了10年低潮期后，美國宣布重返月球，蘇聯(lián)、歐洲、日本等都組織力量進(jìn)行研究，紛紛提出了發(fā)展計劃。1998年1月6日，隨著美國“月球勘探者”的順利升空，空間探測活動又掀起了新一輪的浪潮。
歸納起來，人類對月球的探索可分為探月、登月和駐月三大步，即“探、登、駐”。目前，中國正處在第一階段，即以“探”為主方向，并按照“繞月探測、落月探測、取樣返回”分三小步穩(wěn)步推進(jìn)。
據(jù)悉，我國正在開展載人登月前期方案論證，已有專家建議我國在2025年或2030年進(jìn)行載人登月。中國空間技術(shù)研究院深空探測室主任賈陽指出，中國目前在探月“三步走戰(zhàn)略”中所使用的技術(shù)將來也可用于載人登月的相關(guān)領(lǐng)域。
繞、落、回3任務(wù)
中國探月工程分為“繞、落、回”三個任務(wù)，預(yù)計2013年下半年我國將實施“嫦娥三號”發(fā)射和落月任務(wù)。“繞”，即實施對衛(wèi)星繞月軌道的控制實驗并對月球表面進(jìn)行探測;“落”，即將月球探測器在月球表面著陸并對月球進(jìn)行實地考察;最后一步“回”，則是在完成對月球的實地考察后，將在月球上采集的實物樣品帶回地球。
目前，“嫦娥一號”和“嫦娥二號”衛(wèi)星相繼完成了對月球的環(huán)月飛行，標(biāo)志著我國探月工程的第一階段已經(jīng)完成。
今年下半年即將發(fā)射的“嫦娥三號”將首次實現(xiàn)在地外天體表面無人自動巡視、首次實現(xiàn)(探測器)月夜生存、首次建立覆蓋火星探測范圍的測控通信網(wǎng)、首次自主開展月面就位科學(xué)探測。
這一任務(wù)的完成，將為中國的深空探測奠定堅實的基礎(chǔ)。
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