嫦娥3号所配月球车完成多项测试 可月面巡游90天

嫦娥3号所配月球车完成多项测试 可月面巡游90天

娥3号卫星和携带的月球车,嫦娥3号将实现在月球表面着陆,释放月球车执行月面探测任务

据近日召开的2012年国防科技工业工作会透露,我国探月工程——嫦娥工程二期中的嫦娥三号任务,目前已经圆满完成月球着陆器的悬停避障及缓速下降试验、月球巡视器的综合测试及内、外场试验等各项验证性试验,技术方案得到验证,工程研制取得重大进展。

“中华牌”月球车活动范围达5平方公里

2013年前后,我国将发射首个月球着陆探测器——嫦娥三号,它由着陆器和巡视探测器(即“中华牌”月球车)组成,进行首次月球软着陆和自动巡视勘察,获取月球内部的物质成分并进行分析,将一期工程的“表面探测”引申至内部探测。其中着陆器定点守候,月球车在月球表面巡游90天,范围可达到5平方公里,并抓取月壤在车内进行分析,得到的数据将直接传回地球。

据介绍,嫦娥三号任务的具体特点可总结为以下几方面:

选择与以往不同区域着陆;

月面软着陆就位探测与月球车巡视勘察二者同时进行并有机结合,将获得比以前更有意义的探测成果;

在国际上首次利用测月雷达实测月壤厚度(1~30米)和月壳岩石结构(1~3千米);

首次在软着陆地点利用数据转发器精确测定地月间距离,进行月球动力学研究;

首次开展日地空间和太阳系外天体的月基甚低频射电干涉观测,进行太阳射电爆发与空间粒子流、光千米波辐射、日冕物质抛射行星低频噪声和太阳系外天体的甚低频观测研究;

首次在月球上采用极紫外相机观测太阳活动和地磁扰动对地球空间等离子层极紫外辐射的影响,研究该等离子层在空间天气过程中的作用;

首次进行月基光学天文观测,研究太阳系外行星系统、星震和活动星系核。

须用着陆发动机和缓冲装置软着陆

在人类进行月球与深空探测活动中,从获取探测数据的直接性和丰富性的角度来看,软着陆探测和巡视勘察是其它探测形式所不能替代的。但它要突破月球软着陆、自动巡视勘察、深空测控通信和月夜生存等一系列关键技术。

其中,软着陆是踏上另一个星球进行实地科学探测的第一步。

在月表软着陆主要可分为探测器接近月面、软着陆发动机点火、着陆撞击直至稳定三个阶段。由于月球表面没有大气层,因此无法借助气动力来减速着陆,必须使用软着陆发动机和着陆缓冲装置。

月球软着陆方式缓冲可分为气囊式和着陆机构式两类。而着陆机构又可分为花瓣式、桁架式和薄壁壳体式等几种结构形式。

由于月球表面的热工况和太阳照射等条件与地球不同,所以为了保证着陆器的正常工作,必须研究以下内容:月表软着陆探测器总体设计技术;着陆轨道设计与控制;着陆过程动力学分析设计。

月面巡视探测要适应“当地地理”

月球表面自动巡视探测技术主要是通过月球车在月球表面自动行驶,利用车载有效载荷对月面进行全景和近景摄影,对月表的化学成分进行分析,并把所获取的信息传送回地面。

由于月面工作环境恶劣,昼夜温差高达300℃,地形崎岖,地表松软,所以对月球车提出了较高的工作要求,它不仅要耳聪目明、步伐矫健、心灵手巧,还要能 “忍饥挨饿”。月球表面自动巡视探测技术包含很多关键技术,主要有月球车的总体设计、自主导航和运动控制方法以及地面仿真实验技术等。

月球车一般分为两类:一类是无人驾驶月球车,它由轮式底盘和仪器舱组成,载有多种科学探测设备,用太阳能电池和蓄电池联合供电,其行驶是靠地面遥控指令,可在月面进行巡视探测,我国的嫦娥三号、四号(嫦娥四号是三号的备份)以及苏联的月行者一号、二号月球车属于这类,它们也可称为月球机器人。另一类是有人驾驶月球车,主要作为交通工具用于扩大航天员的活动范围和减少体力消耗,可随时存放航天员采集的岩石和土壤标本,美国实施阿波罗载人登月时曾使用这种月球车。

中欧日印都瞄着“落月探测”

总的来讲,人类的探月可分为探月、登月和驻月三大步,即“探、登、驻”。目前,美国已经完成了前两个阶段,未来将以第三阶段为主,即建造可供人长期居住、工作的月球基地。苏联/俄罗斯走完了第一阶段,今后可开展载人登月。

欧洲、日本、中国和印度等都处在第一阶段,以“探”为主攻方向,并按照绕月探测、落月探测、取样返回,即“绕、落、回”三小步分步实施,逐步积累知识和经验。

由此可见,美苏是探月的第一集团,其中,美国最为先进。欧洲、日本、中国和印度是探月的第二集团,且都已完成绕月探测,所以纷纷开始瞄准下一个目标——落月探测。

2018年前后,我国还将突破采样器、月地飞行技术和高精细月球样品分析技术等,发射嫦娥五号月球采样返回探测器,对月球进行精查。其核心任务是实现月球样品采集并自动返回地球,供科学家更深入地了解月球。

另外,据《2011年中国的航天》白皮书透露,我国正在开展载人登月前期方案论证,已有中国科技专家建议我国在2025年或2030年进行载人登月。

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