它叫玉兔2号,时速200米,此外,你还应该知道…

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大家都知道,驰骋在地球上的第一辆车是1886年德国造的;而第一辆在月球上行驶的车是1970年苏联的月球漫步者1号;而当2019年的新年钟声刚刚响起,咱们中国的玉兔2号则成为了人类历史上第一辆开上了月球背面的车。

玉兔2号和把它带到月之暗面的嫦娥4号探测器其实原本是嫦娥3号的备份,后来科学家们灵机一动,“不如让它去探索神秘的月球背面吧”。说起来容易,做起来难。月球由于被地球的潮汐力锁定,自转周期与绕地球公转的周期相同,所以大体上总有一半是面向地球,而另一半就是被称为月之暗面的月球背面了。因为不能从地球上直接观测到,月之暗面历来让地球上的人们浮想联翩。

当然了,人类的月球探测器早已经证实了,月球背面并没有变形金刚们的基地,只是因为技术原因,在那里着陆难度更高。首先,月球背面的地形比受地月潮汐力影响的正面更加崎岖不平;其次,在背面无法直接与地球进行通信。针对第一个问题,嫦娥4号通过复杂的降落过程和智能化的地形识别与着陆点选择技术克服了。而对第二个问题,人们专门发射了一颗中继卫星,定位在比月球更远的地月系统拉格朗日L2点,为嫦娥4号和地球架起了“鹊桥”——这正是这颗卫星富有诗意的名字。

既然是备份,那么玉兔2号自然和它的兄长差不多了。它的长度只有1.5米,宽1米,高1.1米,重量约140公斤。它有智能化的控制系统,能够自行感知周围的环境,选择前进路线。它的6个车轮由筛网状的钛合金制成,在轮面上还装有铝质棘爪,在行进时嵌进月壤防止打滑。和汽车一样,玉兔2号的车轮也由悬架和车体相连,悬架为独立的摇臂式,当车轮轧过障碍物时能保证车体的平稳。位于底盘四角的4个车轮带有转向机构,前后轮可以同时偏转,因而转向半径极小。

与在地球的恶劣路况上行驶的越野车相同,玉兔2号属于全轮驱动车,即使个别车轮被石块卡住,也不会完全动弹不得。它的动力来自于车上安装的两块太阳能电池板,能让月球车最快每小时移动200米。虽然这速度听起来很慢,但是对于玉兔2号已经绰绰有余了,毕竟它的任务是巡视并且勘查月面,而不是与“嫦娥姐姐”或是月宫里的其它小动物赛跑。

月球上的环境极其恶劣,尤其是没有大气层的保护,昼夜温差高达300多摄氏度,更要命的是月球上昼夜更替的频率差不多是14个地球日之久。白天的散热问题还算容易解决,到了月夜,设计者就要想办法让玉兔2号保持体温了,因为太低的温度会把内部仪器冻坏。玉兔2号的体量太小,无法容纳足够电加热需要的蓄电池。最终用放射性同位素钚238的衰变热来保温成为了解决方法,这就像给月球车装上了一个“暖宝宝”,在漫长的月夜里它就不会冻僵了。

解决了移动和保温的问题,让我们来看看玉兔2号还有什么本领吧。在车头的桅杆上,装有用来给月面拍摄3D照片的全景相机和地月通信天线。车体上还配备了红外光谱仪,它的功能是现场分析月球表面的化学成分。最重要的一台科学仪器则是测月雷达,通过它,人类将第一次探测到月面以下100米的地质结构。而由瑞典空间物理研究所研制的中性原子探测仪这次也搭上了便车。这么多的科学仪器都安装在容积只有0.75立方米的车体内,可真是不容易。

现在,历尽千辛终于来到月之暗面的玉兔2号已经结束了“午休”,就要开始工作啦。咱们也趁这机会看看月球上还有哪些人类的车吧。

月球漫步者1号

苏联在登月竞赛中输给了美国,但是赢下了第一场月球赛车。1970年11月17日,经历了一次失败的任务后,苏联人成功地将一辆无人月球车——月球漫步者1号——送上了月球表面。

月球漫步者1号的车身像个带盖子的大圆桶,由镁合金制成,盖子打开后就是太阳能电池板。在车身上安装有各种科学探测仪器和摄像机,它的螺旋高精度天线直指地球,以便位于莫斯科控制中心的人员直接遥控操作车辆。

这辆月球车整体长1.7米,宽1.6米,高1.35米,总重840公斤。底盘上装有8个车轮,每个车轮都有独立的悬挂、电机和刹车。车速两档可调,分别是每小时1公里和2公里。

月球漫步者1号设计寿命为3个月,然而最终它成功地工作了11个月,总行程达10540米,考察了9万平方米的月面,进行了大量的土壤分析和拍摄工作。后来,苏联又在1973年成功地把月球漫步者2号送上了月球,并且创下了保持至今的39公里月球行驶距离纪录。

阿波罗计划月球车

美国的月球车与众不同,因为它是迄今仅有的有人驾驶月球车。它由美国太空计划的领军者冯•布劳恩统筹,波音公司最终在竞标中击败了格鲁门和克莱斯勒等公司,搭载于阿波罗计划的最后3次任务中。

阿波罗月球车整备质量为210公斤,并且可以承载490公斤的载荷。它的车身框架长3米,由2219型铝合金管焊接而成。轴距为2.3米,整车分为三部分,从而可以折叠并悬挂在登月舱上。每个车轮的悬挂结构包括两个水平的横臂和一个低位扭转梁,两者之间装有减振器。

月球车由铝和钛制成的车轮由通用动力公司制造,每个车轮装有一台190瓦功率的德科牌电动机,电力则来自两个36伏的银锌电池,每个电池容量为121安•时,可以提供月球车最多92公里的续航里程。不过在三次任务中,最远的阿波罗17号也就开了不到36公里——毕竟如果在月球上用光了电,恐怕是没人能来救援啦。

奥迪Lunar Quattro

一向爱用科技标榜品牌的奥迪参加了一个德国的私人月球探测项目,为其开发了一款小型月球车,奥迪Lunar quattro。两辆奥迪Lunar quattro按照计划将在2019年底登陆月球,每辆月球车的前部装有一个立体摄像头,四个车轮可以360度旋转,太阳能电池板则能自动调整到最佳角度,以获取最大的功率。这款月球车的最大行驶速度为每小时3.6公里,可能是奥迪历史上技术含量最高但是行驶速度最慢的车型了。

本文作者为踢车帮 阿来


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