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    為什么月球車的設計有許多特殊要求?丨十萬個為什么

    作者:惠民家政  點擊次數(shù):  更新時間:2018/9/18 18:31:32

    導語:

    1970年11月17日,蘇聯(lián)發(fā)射的“月球17號”探測器將“月球車1號”送上了月球。這是世界上第一輛無人駕駛月球車。它重約756千克,在月面上行駛了10.5千米,考察了約8萬平方米的月面。




    十萬個為什么:



    那么,你知道月球車的設計有什么特殊要求嗎?




    月球車是一種能夠在月球表面行駛并完成月球探測、考察、收集和分析樣品等復雜任務的專用車輛。它的學名是“月面巡視器”,俗稱“月球車”。月球車可分為無人駕駛和有人駕駛兩大類。

     

    無人駕駛月球車由輪式底盤和儀器艙組成,用太陽能電池和蓄電池聯(lián)合供電,靠地面遙控指令行駛或自主導航選擇路徑行駛。有人駕駛月球車是由航天員駕駛在月面上行走的車。它為四輪驅(qū)動,靠蓄電池提供動力,最大速度為10~12千米/時,主要用于擴大航天員的活動范圍和減少體力消耗,便于隨時存放航天員采集的巖石和土壤標本。

     

    相對于我們常見的汽車來說,月球車有許多的特殊要求。

     

    首先,月球車面臨航天特殊環(huán)境,包括力學環(huán)境和空間環(huán)境的考驗。力學環(huán)境指在發(fā)射過程中運載火箭產(chǎn)生的沖擊、振動、過載和噪聲,在月面降落過程中制動火箭產(chǎn)生的沖擊、過載等。月球車必須經(jīng)得起這些“摔、打、滾、爬”等折騰。


    圖片來源網(wǎng)絡

     

    其次,月球車還面臨極為嚴峻的月球環(huán)境的5個考驗。




    (1)路況復雜



    月球表面的地面崎嶇不平,有石塊,有撞擊坑,還有斜坡。在這種情況下,月球車的輪子便需要克服重重障礙,既不能打滑,也不能翻車,必須做到前進、后退、轉(zhuǎn)彎、爬坡,樣樣在行。




    (2)溫差大



    在月球的一個自轉(zhuǎn)周期內(nèi),溫度相差可以達到300℃左右。月面上如此急劇變化的溫度環(huán)境,要求月球車必須自備“空調(diào)”,隨時給自己調(diào)節(jié)溫度。極端的溫度變化會使車輪的橡膠迅速老化,因此月球車輪胎要使用特殊材料。




    (3)輻射強烈



    地月空間和月球表面空間輻射的類型、能量和強度都與地球附近大不相同,月球車所使用的電子部件,特別是對輻射尤為敏感的高集成度微電子器件,不采取嚴格的抗輻射加固措施,是無法工作或達不到設計壽命的。




    (4)智能控制



    由于地月距離較遠,月球車不能通過遙控實時處理反饋信息,應盡可能自主感知周圍環(huán)境,自主規(guī)劃行進路徑,自主跨越或者避開障礙,具備較強的獨立處理問題的能力。




    (5)自動休眠和復蘇



    月球上的一天,大約相當于地球上的27天略多。因此,月球晝與夜各相當于地球上的14天。也就是說,月球車白天最多可以連續(xù)工作14天;進入月夜以后,它不能發(fā)電,就進入休眠狀態(tài)。14天后,它要能自動醒來繼續(xù)工作。

     

    你看,有這么多苛刻的環(huán)境要求,月球車的設計絕對是個真正的難題!

     
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