"中華牌"月球車2013年將巡游探月 窺探月球內(nèi)部

　　本報訊 嫦娥二號是探月工程二期的技術(shù)先導(dǎo)星，主要是驗證嫦娥三號部分關(guān)鍵技術(shù)，為后續(xù)嫦娥三號、嫦娥四號探測器積累經(jīng)驗。專家透露，“嫦娥二號”之后的“嫦娥三號”，將攜帶中國的第一臺月球車于2013年奔月，也就是說，國產(chǎn)月球車將是下一階段探月工程的亮點之一。

　　月球車名叫“中華牌”

　　據(jù)報道，“嫦娥一號”總設(shè)計師葉培建今年4月份在重慶舉行的一次報告中透露，目前我國多所高校及科研所已研制出10多個月球車樣本，將分別為月球車最終定型提供技術(shù)支持。他說，月球車的名字叫“中華牌”。

　　葉培建描述稱，國產(chǎn)月球車通過輪子“行走”，輪子上面是一個“箱子”，兩側(cè)分別有兩扇能活動的太陽能板，中間有一個“桅桿”，上面有它的“眼睛”———相機(jī)。此外，還有一個機(jī)械臂，能做簡單的探測活動。

　　國產(chǎn)月球車整體構(gòu)成相當(dāng)于一個100公斤的“公交車”，搭載20公斤的儀器在工作。月球車能在月面方圓3公里的范圍內(nèi)行走10公里，還能繞過障礙，這樣的活動將被看作是中國第一次在月球留下“足跡”。

　　月球車將窺探月球內(nèi)部

　　《南京日報》曾援引中國嫦娥工程總指揮、中國工程院院士欒恩杰的話說，“嫦娥三號”各項關(guān)鍵技術(shù)已突破，月球車將在月面巡游，著陸器則定點守候。月球車將在月探測90天，抓取月壤放到車內(nèi)分析，得到的有關(guān)數(shù)據(jù)直接傳回地球。

　　欒恩杰說，月球車巡游的范圍可達(dá)到5平方公里，著陸器拍攝月球車巡游的圖像也能傳回到地面。

　　被譽(yù)為“嫦娥之父”的中國探月工程首席科學(xué)家歐陽自遠(yuǎn)近日透露，“嫦娥三號”將在世界上首次“窺探”月球內(nèi)部。“嫦娥三號”上攜帶的月球車，底部被安裝了雷達(dá)裝置，可以探測到距離月球表面幾百米的深處，“邊走邊切，行走中探測月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)。”

　　歐陽自遠(yuǎn)透露，“嫦娥三號”將同時攜帶著陸器和月球車“奔月”，兩者搭配一起工作，“這在世界上還是首次”。

　　■ 揭秘

　　專家披露國產(chǎn)月球車用輪行走

　　稱其他技術(shù)不如輪式可靠成熟，登月后將直接駛出著陸艙

　　中華牌月球車的真正面目尚無法描述，不過輪式技術(shù)最為成熟，而此前也有專家確認(rèn)國產(chǎn)月球車用輪行走。

　　北京交通大學(xué)機(jī)械系副主任姚燕安教授說，各國研究的月球車，有輪式、足式、輪腿復(fù)合式、履帶式。目前已經(jīng)登月的月球車均采用輪式。姚燕安說，輪式月球車最可靠，技術(shù)最成熟。

　　在研制中，履帶式月球車較早被排除，因為月球上像沙子樣的月壤顆粒對履帶磨損非常厲害。相對而言，履帶不如輪子技術(shù)成熟。另外，球形“月球車”在操控上不能精確定位轉(zhuǎn)向，控制位置難度更大，也被排除。

　　也有專家說，在月球車的研制中，模擬月球環(huán)境很關(guān)鍵。月球的重力只有地球的六分之一，月壤更松軟。如何讓月球車不失穩(wěn)定性、不陷下去，都需要特殊的環(huán)境進(jìn)行實驗。該專家告訴記者，國內(nèi)已有研究機(jī)構(gòu)，在地球上模擬出六分之一重力下的土壤環(huán)境。

　　不僅在設(shè)計月球車時會遇到困難，在發(fā)射時，航天部門也會對月球車提出嚴(yán)格要求。比如，火箭的運(yùn)載成本很高，空間有限，這樣就要求月球車不能過大過重，要根據(jù)火箭的承載能力和空間進(jìn)行設(shè)計。

　　現(xiàn)在學(xué)界也有人研究可折疊月球車。姚燕安說，在火箭里月球車團(tuán)成團(tuán)兒，到達(dá)月球后自動展開。這樣既省空間，又能保障性能。有專家告訴本報記者，著陸艙著陸后會像花瓣樣散開，月球車從里面駛出來。

　　■ 排險

　　月球重力較輕，月壤較為松軟，溫差跨度較大，國產(chǎn)月球車如何避免在這樣的環(huán)境下翻車、被卡或者變形？

　　車輪結(jié)構(gòu)克服翻車

　　月球重力只有地球的六分之一，表面月壤松軟，這要求設(shè)計月球車時要避免沉降和翻車。專家姚燕安說，為此，月球車輪上花紋經(jīng)過特殊處理。

　　有專家說，因為月球上低重力，月球車更容易顛覆，所以設(shè)計時要保證不管遇到什么障礙都要讓車輪和月面接觸，這樣不容易翻車。專家稱，月球車遇到難以攀爬的障礙時會選擇繞行，這樣很少會翻車。

　　被卡時前腿抬起自救

　　目前月球上可以預(yù)知的障礙有斜坡、臺階、壕溝、松軟路面等。姚燕安說，面對這些障礙，現(xiàn)在的月球車一般都是輪腿復(fù)合式，在腿前腳的部位安裝輪子，類似哪吒腳踩的風(fēng)火輪。遇坡時，月球車可抬腿爬行，最高爬坡30度，如遇特別艱難地段可繞行。

　　去年4月，美國勇氣號火星車被卡在火星上，月球車也面臨被卡危險。如果被卡，月球車也會自救。姚燕安表示，比如輪子前后左右轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，把“前腿”抬起，會試著走出來。

　　當(dāng)然，除了被卡，專家們也為月球車準(zhǔn)備了多套自救措施。姚燕安介紹，假如掉到溝里，輪腿復(fù)合式系統(tǒng)就可能伸開，試著爬上來。

　　新型材料要耐巨大溫差

　　公開資料顯示，月球車受到輻射加熱，極限溫度可達(dá)150℃。未受光部位，溫度則為零下130℃─零下160℃，月球夜間可達(dá)零下180℃，有些地區(qū)甚至達(dá)零下200℃。

　　專家說，溫差很大易造成材料變形，所以月球車材料要做到“同性不冷焊，異性不裂斷”。

　　專家解釋說，同種材料，在真空高低溫下，可能會“冷焊”粘在一起，而合金材料不同物質(zhì)會分離造成斷裂。所以，在選擇材料時，必須避免這些情況。

　　這位專家預(yù)計，中國所用材料，可能會選擇更新的優(yōu)質(zhì)材料。

　　本版稿件/本報記者 吳鵬