中国月球车

记者2日从安徽光机所采访获悉，该所研究成果随&ldquo 嫦娥三号&rdquo 升空，将为&ldquo 玉兔&rdquo 月球车有效载荷-红外成像光谱仪定标。 　　2日凌晨，实现中国人千年奔月梦的&ldquo 嫦娥三号&rdquo 探测器在西昌卫星发射中心发射成功。据悉，&ldquo 嫦娥三号&rdquo 将于12月中旬择机在月球虹湾地区实现软着陆，&ldquo 玉兔&rdquo 月球车将对月面环境开展巡视探测。 　　据介绍，这辆中国首个登陆月球的巡视器上搭载着安徽光机所光学遥感中心为红外成像光谱仪研制的定标器漫射板部件，将实时为该载荷进行精度校正，为月面科学数据的准确获取提供技术支持。 　　红外成像光谱仪是&ldquo 玉兔&rdquo 号月球车用于获取月表信息的主要载荷之一，可以同时获取巡视区图像和整个太阳反射波段的光谱信息，其科学数据可用于月球表面物质成分分析，对中国月球环境探测与研究具有重要作用。 　　2010年，安徽光机所光学遥感中心承担&ldquo 嫦娥三号&rdquo 有效载荷红外成像光谱仪的定标技术研究及其科学数据的模拟验证工作。通过三年攻关，突破了漫射板部件光学特性测量以及在热真空、极限高低温、紫外辐照、月尘污染、振动冲击等月面航天环境适应性关键技术。2012年，科研人员在中科院通用光学定标与表征技术重点实验室完成&ldquo 嫦娥三号&rdquo 红外成像光谱仪科学数据获取的模拟验证工作。 　　据悉，待&ldquo 玉兔&rdquo 月球车开始巡视探测，定标器将与红外成像光谱仪等载荷一同运行3个月球日，届时定标器将完成它的历史使命，永久地留在月球上。

日前，中国探月工程总设计师吴伟仁4日在澳门表示，6日&ldquo 玉兔号&rdquo 月球车将进入第十个月昼工作期，目前其4台科学载荷&mdash &mdash 全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪、粒子激发X射线谱仪运行正常。 　　　&ldquo 而着陆器目前的身体状态也非常好。&rdquo 吴伟仁说。 　　月球车，也称月面巡视探测器，是一种能够在月球表面自动移动，完成探测、采样、运载等任务高度集成的航天器，是在月球上完成零距离科学探测任务的重要平台。 　　据中国空间技术研究院专家介绍，经过10年艰苦攻关，我国成功研制出首个月球车。经过全球征名后，我国首个月球车被命名为&ldquo 玉兔&rdquo 号。中国探月工程总设计师吴伟仁说：&ldquo 玉兔&rdquo 号实现了全部&ldquo 中国制造&rdquo ，国产率达到100%。 　　&ldquo 玉兔&rdquo 号月球车重约140千克，呈长方形盒状，太阳翼收拢状态下长1.5米，宽1米，高1.1米，有6个轮子，周身金光闪闪。按照专家的形容：它是肩插&ldquo 太阳翼&rdquo ，脚踩&ldquo 风火轮&rdquo ，身披&ldquo 黄金甲&rdquo ，腹中&ldquo 秘器&rdquo 多。 　　&ldquo 玉兔&rdquo 以太阳能为能源，能够耐受月球表面真空、强辐射、零下180摄氏度到零上150摄氏度极限温度等极端环境。它具备20度爬坡、20厘米越障能力，怀揣全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪和粒子激发X射线谱仪&ldquo 四大宝贝&rdquo 。 　　全景相机。全景相机实际是两台相机，它们距离20多厘米，从不同的角度看目标，立体成像。这两台相机都是彩色的，目的在于判断出一些有色彩的光谱。全景相机的工程任务是对着陆器以及上面的国旗进行成像，科学目标则是对月球表面形貌进行探测。 　　测月雷达。通过它，可以在月球车行走过程中测量月壤厚度。测月雷达主要用于月壤厚度的测量以及月球月岩浅层结构的测量，设计的可探测深度是几十米。 　　红外成像光谱仪。它可以在红外和短波红外两个波段工作，其中红外波段可以非常精细地观测光谱，判断不同的物质。在月球车行进过程中，光谱仪能沿着行走方向成像，并探测月球表面物质的成分。 　　粒子激发X射线谱仪。它主要是通过X射线来分析月球矿物质化学成分，当需要探测时候，就主动发出射线。 　　&ldquo 玉兔&rdquo 搭载的全景相机由中国科学院西安光学精密机械研究所研制。全景相机作为巡视器有效载荷，在嫦娥三号工程中，除拍摄着陆器上的国旗外，同时也承 担着随巡视器月面巡视勘测的工程任务和获取月表巡视区的三维图像的科学任务，具有环境适应性强和彩色成像、分辨率高等多个特点，可以实现从3米到无穷远的 清晰成像。 　　&ldquo 玉兔&rdquo 的&ldquo 腹部&rdquo 安装了一台测月雷达，可以探测到月球地底下30米深土壤层的结构和100米深的次表层结构，这个是国外没有做过的。通过测月雷达并 集合其他载荷探测的成果，我国可以在国际上首次建立集形貌、成分、结构于一体的综合性观测剖面，建立起月球区域综合演化动力学模型。 　　&ldquo 玉兔&rdquo 携带的红外成像光谱仪可以同时获取巡视区图像和整个太阳反射波段的光谱信息，其科学数据可用于月球表面物质成分分析，对我国月球环境探测与研究具有重要作用。 　　除了&ldquo 四大宝物&rdquo 之外，&ldquo 玉兔&rdquo 还搭载了月基光学望远镜和极紫外相机。月基光学望远镜是人类首次把望远镜架上月球，极紫外相机则将首次从月球对地球等离子体层进行观测。 　　月球上的环境可算极端，昼夜温差能达到300多摄氏度。此外，着陆之后还很可能扬起月尘，这些都会影响仪器正常工作。因此，探测器着陆后一天左右，要 等到所有的月尘都落下来，才会打开极紫外相机的外罩和月基天文望远镜的舱盖。对着陆器和月球车来说，怎么防月尘是设计和研制过程中遇到的最大困难之一。比 如，极紫外相机安装在着陆器顶部，因此设计有一个外罩，一方面为了防月尘，另外，这个盖子本身带一个热源，可以在过月夜的时候盖上，保证内部的适当温度。

p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp “它虽然个头小，但是据说本领特别强，会玩超高空软着陆绝技，能在月亮上自由漫步，能聪明地绕过石头前进，还携带十八般‘武器’到处探测……”小航天迷姚悦礼满脸兴奋地对本报记者说。对于这个11岁的孩子而言，能有机会和“探月科普营”的小伙伴们一起走进8月15日嫦娥四号月球车全球征名活动启动仪式现场，还能和嫦娥四号月球车亲密接触，这简直太不可思议了。 /p p style=" text-align: justify " strong “玉兔”姊妹10月“成名” /strong /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 嫦娥三号月球车是嫦娥四号月球车的“小姊妹”，前者还有一个家喻户晓的名字叫“玉兔”，后者的昵称该叫什么呢？这无疑是从现场的小航天迷到场外很多人在冥思苦想的问题。不过，想应征，给嫦娥四号月球车起名，必须注意征名仪式上公布的时间和程序。据介绍，从8月15日征名活动启动之日起，参与者就可提交自己心仪的名称。到9月上旬，从提交的名称中遴选前十强；接下来通过网络票选，评出前三名，在通过终评加权，确定三甲。10月上旬，按照程序报批后，公布征名结果。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 如果应征成功，成为嫦娥四号月球车命名者当然是一种莫大荣耀，但是难度显然很高，从公布的征名活动要求就可见一斑，除了提交的名称要“符合国家商标法”的有关规定之外，还要具有时代性、延伸性和较好的文化内涵，体现中华民族的文化特征。同时，还要符合中国探月工程理念和工程特点，文字简练，便于记忆，易于传播。由此不难发现，深谙传统文化，具有高超的语言文字驾驭能力和通晓探月知识信息等是在征名活动中胜出的必要条件。 /p p style=" text-align: justify " strong 温控防护大升级 /strong /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 嫦娥四号月球探测器——着陆器和月球车外观设计构型是征名仪式现场引人瞩目的明星，这是其第一次在公众面前亮相。单纯从外观来看，嫦娥四号月球车与姊妹嫦娥三号月球车“玉兔”颇为类似。对此，中国探月工程副总指挥、国家国防科工局探月与航天工程中心主任刘继忠在现场做了说明。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 刘继忠介绍，一方面，嫦娥四号月球车基本保持了“玉兔”的相关特点；另一方面，针对月球背面复杂的地形条件、中继通信新的需求和科学目标的实际需要等因素，它被做了适应性更改，其有效载荷配置也进行了适当调整。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 在温度控制防护方面，为了保证所有设备在月夜零下180摄氏度的环境中不被冻坏，专门配置了同位素热源为仪器设备供热。中国探月工程总设计师吴伟仁表示，更好迎战昼夜极热极冷的月面环境，是嫦娥四号月球车升级提高的重要方面之一，这样做实际上也是吸取了“玉兔”当年的教训。2014年2月10日，由于巨大温差的影响，“玉兔”据信出现线路异常，在月夜休眠后遭遇唤醒难题，之后虽然“苏醒”，但是“带伤”工作，在一定程度上影响了在月面的表现。除了温度控制防护之外，嫦娥四号月球车还针对线路方面，进行了设计改进和试验验证，切实做到“吃一堑，长一智”。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 在科学载荷方面，嫦娥四号月球车延续了“玉兔”当年探月国产“三大件”，即全景相机、红外成像光谱仪和测月雷达。除此之外，嫦娥四号月球车还有一个“杀手锏”，那就是与瑞典合作的中性原子探测仪，这将是人类探月史上首次在月表开展这项探测活动。 /p p style=" text-align: justify " 特别值得一提的是，载重量方面，嫦娥四号月球车总重量约140公斤，是到目前为止全球最轻的月球车。 /p p style=" text-align: justify " strong 12月静待飞天吉日 /strong /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 今年5月21日，“鹊桥”中继卫星成功发射，目前正工作在距月球约6.5万公里的地月拉格朗日L2点使命轨道。它正如其名，像一座桥梁，既能“看到”地球，也能“看到”月球背面，可以提供地月中继测控和数传服务。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 按照计划，嫦娥四号任务将于今年12月实施，届时，它将首次实现人类探测器在月球背面软着陆，并在“鹊桥”支持下，进行月面巡视勘察。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 人类虽然多次登月，但没有达到过月球的背面，甚至人类的探测器也不曾在那里降落过，只是绕月飞行的时候，对月球背面进行过远距离扫描、拍摄和观察，获得的信息相对较少。这使得人们对嫦娥四号即将进行的月球背面软着陆和月面巡视充满了期待。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 同时，这也给嫦娥四号任务的实施带来了更高的难度，对其提出了更高的要求。正如吴伟仁所说的那样，由于目前人类对于月球背面环境和月表情况了解较少，着陆器需要具备很高的自主导航和避障功能，来自主寻找地势相对平坦的地区进行着陆。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 对嫦娥四号的巡视器也就是月球车来说，也是一样，在陌生的环境中，克服困难探索前进，并取得勘察成果，无疑是一个巨大的考验。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 嫦娥四号任务的实施将成为中国探月工程的新的起点，探月与航天工程中心副主任于国斌对该任务顺利实施充满信心的同时，进行了更远的展望。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 于国斌透露说，根据计划，2019年将实施嫦娥五号任务，其核心任务是月面采样返回，具体来说，就是在月球表面采集约两公斤重的月面土壤等样品，并将其带回地球。要完成该任务，就意味着必须突破月面起飞的上升器技术和进入月球轨道后的轨道器交会对接技术，它们也是实现中国载人探月梦想的保障和前提。 /p p br/ /p