国家航天局1月3日宣布,“嫦娥四号”月球车正式命名为“玉兔二号”。据了解,“嫦娥四号”探测器的着陆区冯卡门撞击坑是月球背面一个巨大的撞击陨石坑,表面凹凸不平。因此,“玉兔二号”将面临着比“嫦娥三号”月球车“玉兔号”更大的挑战。
这就是由“嫦娥四号”的降落相机在软着陆过程中拍摄的月球图片。这张图拍摄时距离月面5.5公里,而这张图是探测器更接近月面时候拍摄的。
吴学英“嫦娥四号”探测器副总设计师
第一张图可以看出来,实际上月球背面月坑还是比较多的。拍摄第二张图的时候,相机就已经很接近月面了,这时,探测器启动自主避障功能,成功躲避开了这些月坑。
这张图片就是“嫦娥四号”在月球背面预选着陆区冯卡门撞击坑内近距离拍摄的图像,这也是人类探测器在月球背面拍摄的第一张图片。与此前“嫦娥三号”回传的月面画面相比,这里同样荒凉寂静,但这里却为人类探索月球和宇宙奥秘提供了更加理想的环境。
吴学英介绍说:“首先,月球背面是一个古老的盆地,从地质学上讲,它对月球的研究非常有意义。再一个更重要的是,月球背面是一种天然的屏障,遮挡了地球的低频信号,因此着陆于月球背面后,我们还会有低频的测量,获得一些信息,这个将来是非常有意义。”
嫦娥四号不只到此一游
01:13“嫦娥四号”探测器原本是“嫦娥三号”探测器的备份。在年“嫦娥三号”成功完成我国首次航天器月球软着陆之后,“嫦娥四号”则被赋予了新的任务,探索人类航天器从未抵达过的月球背面。
而在科学探测方面,继承了“嫦娥三号”上的全景相机、测月雷达、地形地貌相机等科学探测设备,有望得到对月球新的认知。同时,增加了一台低频射电频谱仪,科学家们希望能利用月球背面特殊环境获得多个第一手的数据。
孙泽洲
航天科技集团五院“嫦娥四号”探测器总设计师
月球背面可以很好地屏蔽地球的本身的低频辐射,可以给它创造一个相对好的这样一个低频的环境,噪声相对比较低,它就可以更有效地来探测宇宙间太阳发过来的这样一个低频的探测信号。
除了我国自主研制的主载荷外,“嫦娥四号”任务还与荷兰、沙特、德国以及瑞典等国家合作,搭载了4台国际载荷,这在我国探月工程中也是首次。通过国际合作,在降低成本的同时,共享更多的科学数据。
“玉兔二号”:六轮全驱“超强越野”
为了能够在坑坑洼洼的月面也能如履平地,月球车需要拥有强大的“越野能力”。而车身上的六个看起来普通的车轮,就是月球车行走在月面上的独特法宝了。
申振荣
航天科技集团五院“嫦娥四号”巡视器主任设计师
它是六轮全驱的,在四个脚轮地方,实际上是有个转向轮。然后靠这个轮摆成一个八字形就可以原地转向。所以我们叫六轮全驱四轮转向。
当一辆车可以全轮驱动,也就是前后轮都有动力时,就可以保证车辆在前进和后退时的能力相同。这对月球车在月面上的“倒车”、“避障”至关重要。
据申振荣介绍,月面比较松软,车辆在月面行使就如同人们走在雪地中会发生下陷,所以“玉兔二号”的六个轮都有能力各自驱动,即使在车辆某个车轮发生轮陷的状况下,也还能靠其他的轮子进行驱动,并安全撤离。
而为了应对月面上松软的土壤,月球车需要保证自己接地面积和摩擦力足够大的同时,自身重量更轻。因此,科研人员在车轮的材质和形状上都做了特别的设计。
科研人员通过一系列的地面力学研究,最终设计出来的一套弹性的筛网轮。通过这种一定的轮宽来提供车辆的承压能力,而有一些细小的月壤则可以通过轮子上的网漏回到月面,可以达到减轻车身重量的目的。
经过这样精心的设计,“嫦娥四号”月球车在月球背面拥有了20度爬坡,20厘米越障的能力。当然,它的速度并不快,根据设计,月球车每小时最多只能走米,相当于一个成年人在60秒里只走了4步。
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