“三姑娘”抱“玉兔”登月：大戲順利開場？

12月2日1時30分，搭載著嫦娥三號的長征三號乙運載火箭在西昌衛星發射中心發射升空。2時21分，西昌衛星發射中心宣布，嫦娥三號探測器進入預定軌道，發射圓滿成功。

從凌晨1時30分升空，直到在月球表面虹灣區軟著陸，嫦娥三號要經歷13天的旅程。這次奔月一個最大的看點是，嫦娥出門還帶了玉兔。嫦娥著陸后，會擇機完成“玉兔”號月球車的釋放。“玉兔號”月球車移動到轉移機構上，隨轉移機構運動到位，并駛離轉移機構，抵達月面。

“玉兔號”身高1米1、身長1米5、身寬1米，大概比一張普通的辦公桌大那么一點點，但是有140公斤左右重。周身金光閃閃，耀眼奪目。黃金甲”是為了反射月球白晝的強光，降低晝夜溫差，同時阻擋宇宙中各種高能粒子的輻射，支持和保護月球車的腹中“秘器”——紅外成像光譜儀、激光點陣器等10多套科學探測儀器。

肩部有兩片可以打開的太陽能電池帆板，腿部是六個輪狀的移動裝置，“玉兔號”對“車輪”要求極高。研制中，科研人員曾拿出四輪、六輪、八輪以及履帶式等幾十種方案。最終，確定為“六輪獨立驅動，四輪獨立轉向”的方案。“玉兔號”上裝有一個地月對話通訊天線；頭頂的導航相機與前后方的避障相機；負責鉆孔、研磨和采樣的機械臂。

“玉兔號”計劃在月面工作3個月。在月晝期間，著陸器在原地進行科學探測，月球車進行巡視勘察。月夜期間二者都斷電休眠，依靠同位素熱源保持整器的溫度。度過月夜后，通過光照自主喚醒，繼續實施探測任務。著陸器在月面的工作時間是一年，月球車是三個月。

由于月球晝夜溫差非常大，白晝時溫度高達150攝氏度，黑夜時低至零下180攝氏度。為適應極端環境，“玉兔號”月球車利用導熱流體回路、隔熱組件、散熱面設計、電加熱器、同位素熱源，可耐受300攝氏度的溫差。月球繞地球轉一圈需要28天多，月球自轉也是28天。這意味著，月球上的一晝夜相當于地球上的28天。月面夜間最低溫度可以降至零下180攝氏度，電子設備根本無法工作。月球上的一晚上相當于地球上的14天。為此，科研人員為“玉兔號”設計了休眠模式——14天工作，14天“睡覺”。

該“睡覺”的時候自動進入休眠狀態養精蓄銳，該“起床”的時候又能自動喚醒重新投入工作。這種“日出而作，日入而息”的規律作息，極大地增強了“玉兔號”適應月表惡劣環境的生存能力。

經歷極低溫度后，“月夜喚醒”是一個難題。科研人員為月球車設計了可伸縮的太陽能電池帆板，白天工作時展開，夜晚則收起來，將儀器設備包在里面。這種“包裹式睡眠”，有助于保護各種儀器不被凍壞，確保月球車有剩余電力“自主醒來”，重新展開太陽能電池帆板迎接陽光。

對于一些特別嬌嫩的設備，車內還專門準備了“暖寶”——核電池。資料顯示，核電池提供電能時間非常長，一個硬幣大小的核電池，就可以使用5000天。這項技術如能成功，將使我國成為繼美俄之后，世界上第三個將核動力應用于太空探測的國家。

白天時，“玉兔號”月球車的太陽能電池帆板還要調整角度，避免被陽光照射得太熱。最熱的月午，月球車還要進行“午休”。“玉兔號”月球車設計壽命3個月，這意味著她要經歷3個月球白天和3個月球黑夜。所有的工作，要在月球時間的“上午”和“下午”完成。

有了這些手段和方法，“三姑娘”便能很好地保護自我，在月面上生存下來，從而用攜帶的科學載荷進行工作。

圓滿發射只是一個成功的開始，后面還有不少難關在等著“三姑娘”，從地球到“站”在月球表面要飛13天。經歷5個階段。尤其是最后的12分鐘降落更是大戲。讓我們拭目以待吧。

嫦娥三號，祝你好運。

參考資料：

[1] 北京青年報玉兔號月球車將在月面工作個月到年

[2] 我國首個月球車玉兔號亮相能耐度溫差

（作者：百度知道網友 luxiaolove11 電氣自動化碩士，天文愛好者）

發表于 2013-12-02 00:00
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