专家解读玉兔探月：为省电隔14天需休眠

　　原标题：“玉兔”为省电隔14天需休眠

　　 11月26日，国防科工局宣布，备受瞩目的中国首辆月球车——嫦娥三号巡视器，正式定名“玉兔号”。“玉兔号”月球车，将实现中国人与月球首次“零距离接触”的梦想。那么，“玉兔”将如何完成探月之旅呢？专家介绍，“玉兔”想要在月球上圆满完成任务，需要闯过五道关。

　　难关1

　　14天“黑暗期”如何熬过？

　　月球绕地球转一圈需要28天多，月球自转也是28天。这意味着，月球上的一昼夜相当于地球上的28天，月球上的一个夜晚相当于地球上的14天。这意味着在长达近半个月的时间里，月球车无法指望太阳能供电，它究竟要怎样开源节流，才能熬过漫长黑夜？

　　经历极低温度后，“月夜唤醒”又是一个难题。

　　应对：太阳能面板+“暖宝”

　　为此，科研人员为“玉兔”号精心设计了休眠模式——14天工作，14天“睡觉”。

　　该“睡觉”的时候自动进入休眠状态养精蓄锐，该“起床”的时候又能自动唤醒重新投入工作。这种“日出而作，日落而息”的规律作息，极大地增强了“玉兔”号适应月表恶劣环境的生存能力。

　　中国空间科学学会空间探测专业委员会副主任焦维新接受《法制晚报》记者采访时表示，对于一些特别娇嫩的设备，车内还专门准备了“暖宝”——月球车将首次使用我国自主研制的原子能电池，接受严寒、酷暑的考验。

　　其热控系统将通过同位素热源、隔热组件、散热面设计等组件，使工作时的舱内温度控制在20℃至55℃之间。

　　“古人把月亮称为广寒宫，一点都不假。月面夜间最低温度可以降至零下180℃，电子设备根本无法工作。”探月工程副总指挥、探月与航天工程中心主任李本正接受媒体采访时表示。

　　由于月球没有大气层，温度的变化全由阳光直接决定，所以日间最高温度可达150℃，昼夜温差高达330℃；而且因为月壤的热导率极低，即使在日间，只要月球车的一个部件处在阴影下，阴影中与阴影外的温差同样高达300℃，是一个彻底的“冰火两重天”。

　　难关2

　　日夜温差高达330度如何适应？

　　测控系统主任设计师张波介绍，“白天时，月球车的太阳能电池帆板要调整角度，避免被阳光照射得太热。最热的月午，月球车还要进行‘午休’。”张波介绍，“玉兔”号设计寿命为3个月，这意味着其要经历3个月球白天和3个月球黑夜。所有的工作，要在月球时间的“上午”和“下午”完成。

　　难关3月球松软灰尘可能进入设备

　　月球车在月面“行走”风险重重。由于太阳紫外线辐射的影响，月壤细粒会周期性的升起，而月球重力仅为地球的1/6，月球车行走时更容易带起大量月壤细粒，形成月尘。月尘可能进入甚至覆盖月球车所载仪器设备，一旦附着很难清除。月尘可能引起月球车很多故障，包括机械结构卡死、密封机构失效、光学系统灵敏度下降等。

　　此外，由于月球重力仅为地球的1/6，这使得月球表面的土壤远比地球上松软，月球车的行进效率会降低。而低重力导致的摩擦系数降低，使得在月球上行走远比地球上容易打滑，这对月球车的控制系统提出了更高的要求。

　　应对：控制姿势等方式消除月尘

　　美国田纳西大学的科学家们提出，利用磁场制作月球空气过滤器的设想。利用多个永久磁铁产生一个巨大的磁场，以吸附空气中的月球尘埃微粒。而关掉过滤器，就能把尘土擦掉。

　　专家认为，这为我国月球车的研制提供了一些新的思路。焦维新表示，月球车会通过控制姿势等方式消除月尘。

　　难关4崎岖“月球路”玉兔坎坷行

　　全程参与研制的主任设计师肖杰说，月球重力是地球的六分之一，表面土壤非常松软，凹凸不平，有石块、有陨石坑，还有陡峭的高坡。在这种环境中，月球车既不能打滑，更不能翻车。

　　想要克服这些困难，“玉兔”号必须具备“眼观六路、耳听八方”“独立思考、自主判断”的本领。

　　应对：有4只“眼睛”能够自主判断安全避让

　　肖杰介绍，“玉兔”号有4只“眼睛”，分别是全景相机和导航相机。通过相机观察周围环境，对月面障碍进行感知和识别，然后对巡视的路径进行规划。遇到超过20度的斜坡、高于20厘米的石块或直径大于2米的陨石坑，能够自主判断安全避让。

　　为了适应月球的恶劣“路况”，“玉兔”号对“车轮”要求极高。仅此一项攻关，科研人员就绞尽脑汁。

　　研制中，科研人员曾拿出四轮、六轮、八轮以及履带式等几十种方案。最终，“六轮独立驱动，四轮独立转向”的方案，凭借高可靠性和低重量的完美结合一举胜出。

　　难关5遭受多种宇宙射线辐射

　　因为缺乏大气，登陆后的月球车将完全暴露在多种宇宙射线下，强烈的电磁辐射可能破坏电子遥控系统，这对接收系统的最大接收功率提出了相当高的要求。

　　月球每天都会直接面对超新星与太阳风暴等大量宇宙射线，而当宇宙射线击中月球表面时，会引发微型的核反应，其结果就是月球表面也产生大批危险的次级辐射。

　　“玉兔”被设计为身披“黄金甲”，目的不是为好看，而是为了反射月球白昼的强光，降低昼夜温差，同时阻挡宇宙中各种高能粒子的辐射。所有这一切，都是为了支持和保护月球车的腹中“秘器”——红外成像光谱仪、激光点阵器等10多套科学探测仪器。

　　本版文/记者李洪鹏综合《解放军报》、新华社报道