張嘉豪
2013年12月14日21時11分,嫦娥三號在月球正面的虹灣以東地區著陸。2013年12月15日凌晨,嫦娥三號搭載的“玉兔”號月球車成功與嫦娥三號進行器件分離。12月15日晚,正在月球上開展科學探測工作的嫦娥三號著陸器和“玉兔”號月球車進行互成像實驗,“兩器”順利互拍,嫦娥三號任務取得圓滿成功。“玉兔”號月球車,在月面“走”起來,進行巡視探測。
月球車通過輪子“行走”,輪子上面是一個“箱子”,兩側分別有兩扇能活動的太陽能板,中間有一個“桅桿”,上面有它的“眼睛”——相機。此外,還有一個機械臂,能做簡單的探測活動。月球車整體構成相當于一個100公斤的“公交車”,搭載20公斤的儀器在工作。月球車能在月面方圓3公里的范圍內行走10公里,還能繞過障礙,這樣的活動將被看作中國第一次在月球留下“足跡”。月球車,底部被安裝了雷達裝置,可以探測到距離月球表面幾百米的深處,探測月球內部結構。
車輪結構克服翻車
月球重力只有地球的六分之一,表面月壤松軟,這要求設計月球車時要避免沉降和翻車。為此,月球車輪上花紋經過特殊處理。
因為月球上低重力,月球車更容易顛覆,所以設計時要保證不管遇到什么障礙都要讓車輪和月面接觸,這樣不容易翻車。月球車遇到難以攀爬的障礙時會選擇繞行,這樣很少會翻車。
被卡時前腿抬起自救
月球上可以預知的障礙有斜坡、臺階、壕溝、松軟路面等。面對這些障礙,月球車一般都是輪腿復合式,在腿前腳的部位安裝輪子,類似哪吒腳踩的風火輪。上坡時,月球車可抬腿爬行,最高可以爬30度的坡。
2012年4月,美國勇氣號火星車就被卡在火星上。因此,月球車也面臨著被卡的危險。
當然,萬一月球車被卡,它也會自動采取多套自救措施。比如,假如它掉到溝里,它的輪腿復合式系統就可能伸開,試著自己爬上來。
新型材料要耐巨大溫差
據悉,月球車受到輻射加熱,極限溫度可達150℃。未受光部位,溫度則為零下130℃~零下160℃,月球夜間可達零下180℃,有些地區甚至達零下200℃。
溫差很大易造成材料變形,所以制造月球車的材料要做到“同性不冷焊,異性不裂斷”。這就是說,同種材料,在真空高低溫下,可能會“冷焊”粘在一起,而合金材料不同物質會分離造成斷裂。所以,在選擇材料時,必須避免這些情況。
[思維互聯網]
同學們,我們為祖國取得如此輝煌的成就而驕傲,為祖國有如此優秀的科技團隊而自豪。從現在起,我們努力學習,做好自己的事情,長大后,為祖國的日益強大貢獻自己的力量!
(小博士)