玉兔和它的小伙伴们全球月球车盘点

月球 · 2016-10-31 15:25:47

“飞向宇宙，浩瀚无垠！”这是迪斯尼乐园的英雄“巴兹光年”的口头禅，这个所向披靡的太空英雄不知燃起了多少人的太空梦。不过“巴兹光年”的原型——“阿波罗11号”登月舱驾驶员巴兹·奥尔德林在44年前和指令长尼尔·阿姆斯特朗一起登上月球时，可没有这么风光。由于缺少代步工具，两位地球来客只能穿着84千克的笨重宇航服在月面上蹒跚行走，为了让宇航员轻松工作，同时也为了更好地对月球进行考察、收集分析样本，月球车应运而生。多年来，各国纷纷展开月球车的研制工作，形形色色的月球车不断涌现。——苏联——最早登月的无人月球车行程万米在上个世纪的美苏太空争霸中，苏联成功赶在美国之前将世界上第一辆无人驾驶月球车送上月球。1970年11月17日，苏联“月球17号”探测器载着“月球车1号”在月面雨海着陆，“月球车1号”开始对月球进行为期10个半月的科学考察。这辆月球车长2.2米、宽1.6米、重756千克，由轮式底盘和仪器舱组成。其外形像个圆桶，上面有一个凸起的盖子，车下面是8个轮子，每个轮子都是独立控制，通过电机驱动并使用电磁继电器制动。车上的装备包括一架锥形天线、一个高精度定向螺旋天线、4台电视摄像机，以及一些用来测量月壤密度和物理化学特征的设备。“月球车1号”在月球上行程10余公里，考察了8万平方米月面地域，拍摄了200幅月球全景照片和2万多张月面照片，直到1971年10月4日能量耗尽才停止工作。1973年1月15日，苏联又将“月球车1号”的姊妹——“月球车2号”送上月球。这台月球车比“月球车1号”稍重，达到840千克，长1.7米、宽1.6米、高1.35米。它有两种速度模式，每小时1公里或每小时2公里。车上携带有钋210放射性元素，用来在月球漫长的夜晚为车体供热，保证仪器不因低温而损坏。“月球车2号”的主要任务与“月球车1号”相同，在使用期内它行驶了约42公里，共拍摄了86幅月球全景照片和超过8万张月面照片。不过同年6月4日“月球车2号”任务即宣告结束，苏联方面没有公布原因，一般认为可能是由于5、6月间月球上漫长夜晚的寒冷导致月球车失灵。——美国——首辆载人月球车让宇航员很轻松1969年7月20日，美国“阿波罗11号”飞船安全着陆月球,几个小时后,宇航员阿姆斯特朗在月球上首次留下人类足迹，取得了人类探月最辉煌的成果。正如他所说，“这是我个人的一小步，但却是全人类的一大步。”然而，就是这一小步阿姆斯特朗也走得异常艰难，笨重的宇航服再加上科学考察设备和采集的月球土壤岩石样本，让他不堪重负，也让美国航空航天局开始了月球代步工具——载人月球车的研制。1971年7月，美国“阿波罗15号”搭载世界首辆载人月球车“巡行者1号”登陆月球。这是一款双座4轮车，车长3米、宽1.8米、高1米、重209千克，大小和今天的大众甲壳虫汽车差不多。车上的通讯系统包括一架高增益天线用来传输图片和数据，以及一架低增益天线用于传输声音和电视信号。给月球车提供电力的是两个36伏的电池。在驾驶座位的中间有一台手柄，理论上两位宇航员都可以驾驶，不过习惯上都是由指令长进行驾驶。月球车每个轮子都有独立的四分之一马力（200瓦）电动马达和刹车，在月面行驶的速度为每小时10—12公里。独立马达保证即使某个轮子的驱动发生故障，月球车仍然能够进行转弯。这款月球车可以爬上25度的陡坡，最远可以开出67公里。此次登月之旅中宇航员在月面逗留了3天，舱外活动18小时37分，驱车行进27.9公里。有了月球车，宇航员显然轻松多了，他们以车代步，爬越障碍，翻越沟壑，对山脉、峡谷和火山口进行考察，收集了约77千克月岩，并把激动人心的彩色图像传回地面。2005年9月，美国航空航天局公布了重返月球的详细计划，为了尽快重返月球，推出了首辆月球车样品——“战车”，并于2008年6月在华盛顿摩塞斯莱克沙漠地区对其进行测试。“战车”与第一代月球车有很大不同。设计者曾表示，新月球车的设计挑战了传统设计方式，这个庞然大物比一般月球车大，可以载7到8人，有12个轮子，由2个电动马达驱动，两级变速。它采用模块化设计，可“变身”两种模式，其中“推土机”模式能提供4000磅推力；而“巡洋舰”模式则能以24公里/小时的速度巡游。除了载人月球车，美国航空航天局也在发展无人驾驶月球车，并计划于2015年10月将一辆名为“北极星”的无人驾驶月球车送上月球。“北极星”是第一个用于在月球上搜寻潜在丰富水冰层的太阳能机器人。它能够向地下钻探1米的深度，3个垂直排列的大型太阳能电池板，让它可以捕获靠近地平线的阳光，这些电池板的平均发电量可达250瓦。此外，它还能追踪光线以便让发电量实现最大化，使它在月球极地阴暗区执行勘探任务成为可能。——日本——月球子母车可分头行动执行任务近年来，各国对月球的兴趣大增，纷纷将月球探测作为发展航空航天的重点。日本以较强的科技实力加快推行月球探测计划，1990年1月，率先打破美苏垄断，成功发射“飞天号”月球探测器，成为第三个发射月球探测器的国家。1993年“飞天号”撞上月球，结束其工作。2007年9月，日本绕月探测卫星“月亮女神”搭乘H2A火箭，从日本南部种子岛宇宙中心顺利升空。该探测器长宽各为2.1米，高4.8米，重约3吨，包括一个主探测器和两个子探测器。“月亮女神”的主探测器在离月球表面大约100公里的轨道上环绕飞行，采集月球成分、地理和地下结构的数据，用来研究月球的起源和演变。2009年6月“月亮女神”结束了近两年的探测任务，碰撞在月球表面，以便研究人员通过其碰撞研究月球土壤如何遭受辐射物质和微流星体的侵袭。此后日本计划陆续发射“月球先锋”系列探测器，其中包括将漫游车送上月球。由日本空间科学研究所研制的月球车由子车和母车两部分组成。如果需要，子车可以与母车分离，在凹凸不平的地带和悬崖附近执行艰巨的特殊探测任务。母车为4轮结构，每个车轮都是由其自身携带的电机单独进行驱动，时速最快为1公里，可跨越大小为0.15米的障碍物，可在倾角为30度的斜面上向上攀登。子车为6脚蜘蛛式机器人，可在诸如火山口等极不平整的凹凸荒地上平稳行走，每只脚都有3个关节，所以不仅可以行走，而且每只脚还能作为具有采样功能的机械臂使用。——印度——未来升空月球车集印俄两国智慧在追求成为世界大国的道路上，印度一直把开发空间技术看作接近和赶上发达国家的一条捷径。2008年10月，印度“月船1号”探测器顺利发射升空。其一项主要任务就是搜集月球表面的矿物和化学成份数据。该探测器在进入月球轨道后，成功向月表投放了一个撞击探测器。该撞击探测器是“月船1号”所携11件载荷之一，质量为29千克，由印度自行研制，它就像帽子一样装在“月船1号”的顶部。撞击探测器除装备一套摄像系统外，还携有一台雷达高度计和一台质谱仪，分别用于测量探测器落向月表的速度和探测月球上空极为稀薄的大气。在“月船1号”进入绕月轨道后，月球撞击探测器以每秒75米的速度从飞船上弹出，向月球表面撞去。在接近月球的过程中探测器不断对月球进行拍摄，以便印度空间研究组织选择未来月球车的着陆位置。而未来印度的无人月球车将由“月船2号”搭载在月面着陆。这款月球车由印度和俄罗斯联合研制，重58千克，6轮驱动，通过太阳能获取能量供应，行驶速度约为每小时5.7公里，活动范围可达方圆150公里。按照计划，月球车将在月面极地附近进行为期约一年的科学考察，并采集土壤样本进行分析。

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