1970年11月17日，蘇聯(lián)發(fā)射的“月球17號(hào)”探測(cè)器將“月球車(chē)1號(hào)”送上了月球。這是世界上第一輛無(wú)人駕駛月球車(chē)。它重約756千克，在月面上行駛了10.5千米，考察了約8萬(wàn)平方米的月面。

十萬(wàn)個(gè)為什么：

那么，你知道月球車(chē)的設(shè)計(jì)有什么特殊要求嗎？

月球車(chē)是一種能夠在月球表面行駛并完成月球探測(cè)、考察、收集和分析樣品等復(fù)雜任務(wù)的專(zhuān)用車(chē)輛。它的學(xué)名是“月面巡視器”，俗稱(chēng)“月球車(chē)”。月球車(chē)可分為無(wú)人駕駛和有人駕駛兩大類(lèi)。

 

無(wú)人駕駛月球車(chē)由輪式底盤(pán)和儀器艙組成，用太陽(yáng)能電池和蓄電池聯(lián)合供電，靠地面遙控指令行駛或自主導(dǎo)航選擇路徑行駛。有人駕駛月球車(chē)是由航天員駕駛在月面上行走的車(chē)。它為四輪驅(qū)動(dòng)，靠蓄電池提供動(dòng)力，最大速度為10～12千米/時(shí)，主要用于擴(kuò)大航天員的活動(dòng)范圍和減少體力消耗，便于隨時(shí)存放航天員采集的巖石和土壤標(biāo)本。

 

相對(duì)于我們常見(jiàn)的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，月球車(chē)有許多的特殊要求。

 

首先，月球車(chē)面臨航天特殊環(huán)境，包括力學(xué)環(huán)境和空間環(huán)境的考驗(yàn)。力學(xué)環(huán)境指在發(fā)射過(guò)程中運(yùn)載火箭產(chǎn)生的沖擊、振動(dòng)、過(guò)載和噪聲，在月面降落過(guò)程中制動(dòng)火箭產(chǎn)生的沖擊、過(guò)載等。月球車(chē)必須經(jīng)得起這些“摔、打、滾、爬”等折騰。

圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)

 

其次，月球車(chē)還面臨極為嚴(yán)峻的月球環(huán)境的5個(gè)考驗(yàn)。

(1)路況復(fù)雜

月球表面的地面崎嶇不平，有石塊，有撞擊坑，還有斜坡。在這種情況下，月球車(chē)的輪子便需要克服重重障礙，既不能打滑，也不能翻車(chē)，必須做到前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎、爬坡，樣樣在行。

(2)溫差大

在月球的一個(gè)自轉(zhuǎn)周期內(nèi)，溫度相差可以達(dá)到300℃左右。月面上如此急劇變化的溫度環(huán)境，要求月球車(chē)必須自備“空調(diào)”，隨時(shí)給自己調(diào)節(jié)溫度。極端的溫度變化會(huì)使車(chē)輪的橡膠迅速老化，因此月球車(chē)輪胎要使用特殊材料。

(3)輻射強(qiáng)烈

地月空間和月球表面空間輻射的類(lèi)型、能量和強(qiáng)度都與地球附近大不相同，月球車(chē)所使用的電子部件，特別是對(duì)輻射尤為敏感的高集成度微電子器件，不采取嚴(yán)格的抗輻射加固措施，是無(wú)法工作或達(dá)不到設(shè)計(jì)壽命的。

(4)智能控制

由于地月距離較遠(yuǎn)，月球車(chē)不能通過(guò)遙控實(shí)時(shí)處理反饋信息，應(yīng)盡可能自主感知周?chē)h(huán)境，自主規(guī)劃行進(jìn)路徑，自主跨越或者避開(kāi)障礙，具備較強(qiáng)的獨(dú)立處理問(wèn)題的能力。

(5)自動(dòng)休眠和復(fù)蘇

月球上的一天，大約相當(dāng)于地球上的27天略多。因此，月球晝與夜各相當(dāng)于地球上的14天。也就是說(shuō)，月球車(chē)白天最多可以連續(xù)工作14天；進(jìn)入月夜以后，它不能發(fā)電，就進(jìn)入休眠狀態(tài)。14天后，它要能自動(dòng)醒來(lái)繼續(xù)工作。

 

你看，有這么多苛刻的環(huán)境要求，月球車(chē)的設(shè)計(jì)絕對(duì)是個(gè)真正的難題!