解密“玉兔”號月球車

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(qū)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(xué)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(wù)取得圓滿成功?！坝裢谩碧栐虑蜍嚕谠旅妗白摺逼饋恚M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(cè)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(gòu)成相當(dāng)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(nèi)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(nèi)部結(jié)構(gòu)。

車輪結(jié)構(gòu)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(shè)計月球車時要避免沉降和翻車。為此，月球車輪上花紋經(jīng)過特殊處理。

因為月球上低重力，月球車更容易顛覆，所以設(shè)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(yù)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(fù)合式，在腿前腳的部位安裝輪子，類似哪吒腳踩的風(fēng)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(dāng)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(fù)合式系統(tǒng)就可能伸開，試著自己爬上來。

新型材料要耐巨大溫差

據(jù)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(qū)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(zhì)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(lián)網(wǎng)]

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（小博士）