5月14日下午,月球车“玉兔号”设计者、中国空间技术研究院月面巡视探测器课题组高级工程师贾阳来到海南中学,进行航天技术探月工程科普报告会,详细介绍了玉兔号的情况并和同学们互动。
玉兔号行进系统最少有3套方案最终确定为车轮
贾阳以“玉兔的故事”为题,从设计、实验、工作等方面向同学们介绍了月球车“玉兔号”的情况。
贾阳说,在玉兔号设计起初,科学家们围绕着月球车的外型进行了大量的资料收集和构思设想。“月球上没能源,月球车要怎么走?如何接收指令?到了月球怎么工作?”贾阳说,围绕这一系列问题,团队成员们首先收集了大量汽车、拖拉机等资料。
接下来针对具体的问题,团队成员进行了具体的设计。月球上没能源,月球车必须有太阳能电池板;月球车要接受地面的指令,那就要有接收指令的天线;为了更好在月球上工作,需要360度全景照相机...
“任何一点细小的细节都不能疏忽,月球车的行进系统我们设计了至少3套方案。”贾阳说,为了月球车能在月球表面更好地行进,团队成员们先后设计了腿式、履带式的方案,但又否定了。因为这两种方案的通过能力强,但腿式结构控制复杂,一旦掉进碎石堆中基本无法继续行进,而履带式一旦发生履带脱落或断裂,同样导致月球车无法行进。
“大家最后确定了车轮式方案,但是车轮得有形状,围绕车轮的形状、数量等,我们进行大量探讨,最终确定了六轮独立驱动。”贾阳说。
实验地点在沙漠难见动物苍蝇却很多
经过大量的设计,综合考虑到登月后工作的各方面因素,2006年,月球车的原理样机成功制作并投入实验。
贾阳说,月球表面跟地球上人类生活的地方完全不一样,为了找到最接近月球的试验地,他们找了全国很多地方,比较了各地的风速、地形地貌等因素,因为有植被或生存条件无法满足试验。最终,试验地点定在了甘肃敦煌附近的库姆塔格沙漠,这里有典型的雅丹、风棱石、风蚀坑等风蚀地貌,与月球表面有相似之处。
南海网记者活动现场的幻灯片看到,一排大型车辆在一望无际的沙漠里行驶。“同学们,沙漠里开车跟我们在马路上是不一样的。距离试验目的地几公里外,我们的前车刚过去,跟在后面的车辆马上就陷下去了,开不了。”贾阳说,大家最先是铺了草皮,但草皮过了一夜就被吹走了。后来,大家在沙漠里打井取盐碱水,给行进的沙漠道路浇水,最终勉强可供车辆通行。
在沙漠里的试验是艰苦、枯燥的,贾阳记得,沙漠里基本上看不到任何动物,在一个多月的实验过程中只看到过两只鸟、一只鹰和几只蜥蜴。“动物稀少,但苍蝇多啊,我记得有一次帐篷里趴着密密麻麻的苍蝇!”贾阳说。
这个月球车原理样机的实验团队共有150多人,来自全国6个地方。在实验基地一处,科研人员做了大家各自家乡的标志牌,上面表明了地点、方面、公里数,而顶端写着的是月球。在空闲时间,大家组织了摄影比赛,这就是沙漠里的娱乐活动。
玉兔号大多数制造材料常见目前仍在运转
2013年12月2日1时30分,中国在西昌卫星发射中心成功将嫦娥三号探测器送入轨道。2013年12月15日4时35分,嫦娥三号着陆器与巡视器分离,“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面。2013年12月15日23时45分完成玉兔号围绕嫦娥三号旋转拍照,并传回照片。
贾阳说,玉兔号在月球表面记录了地形地貌信息、观察地球等离子变化、土壤矿物成分、土壤元素等,进行了大量工作。
“玉兔号是用什么材料制作的啊?”在互动环节,海南中学学生们纷纷提问。贾阳说,除了玉兔号使用的核电池中使用的燃料“钚238”元素外,其他的制作材料都是铝合金、钛合金、不锈钢等生活中常见的材料,可以说,玉兔号使用的制作材料绝大多数都是常见的材料。
“航天科技在现实生活中有没有运用呢?”面对同学的提问,贾阳认为,航天科技在日常生活中已经有了不少的运用,GPS导航、天气预报、微波炉等都是从航天科技中转为了民用技术。
贾阳透露,尽管玉兔号的设计寿命已经过了,但玉兔号目前仍在运转。由于受回收技术和回收成本,玉兔号不会考虑回收。
文昌卫星发射中心有优势能减少发射资源
贾阳在接受南海网记者采访时说,文昌卫星发射中心跟国内其他发射中心相比有独特的优势,文昌是低纬度,接近赤道,能减少发射资源。作为低纬度滨海发射基地,能借助接近赤道的较大线速度,以及惯性带来的离心现象,使火箭燃料消耗大大减少。同时,国内其他发射中心基本以火车、飞机来运输,而文昌卫星发射中心可以使用海运,这样可以降低火箭等尺寸、重量对于运输的限制。
在贾阳看来,海南每年都会有台风,文昌卫星发射中心要考虑台风等天气因素为发射带来的影响,而文昌卫星发射中心附近有海洋,空气中的湿度、盐度等因素同样在发射需要考虑。
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