中国月球车诞生：未来星球探测机器人组团出征

将完成首次月壤月岩实测 将来星球探测机器人或“组团”出征

　　“玉兔号”“揽月号”“追梦号”“复兴号”“龙腾号”……现阶段，为我国首台月球车起名的流动正在炽热举行，已经有超百万网友介入此中。

　　嫦娥三号使命方案于本年12月施行，实现我国航天器第一次正在地外天体软着陆和巡查探测。备受外界瞩目标我国自立研制月球车，将初次实现取月球的零距离接触。

　　据领会，月球外观巡查的３个月中，月球车将依赖各类先进设备对月表展开三维光学成像、红外光谱剖析，展开月壤厚度和构造的科学探测，对月表物质次要元素展开现场剖析。它传返来的数据，将接济人们更直接、更精确地领会神秘的玉轮。

　　中心存眷

　　我国月球车140公斤寿命3个月

　　“月球软着陆器根据反推火箭缓冲，正在月面上缓缓下降，舱门翻开，主动弹出斜梯。月球车缓舒睁开蜷缩的身体，调整好姿势，走出舱门，滑下斜梯，起头散步月球……”

　　被誉为“嫦娥之父”的中国科学院院士、中国月球探测工程首席科学家欧阳自远，曾如许描写中国月球车未来登临月球的场景。

　　将随嫦娥三号探月的我国自立研制的首台月球车为三轴六轮构造，设计质量140公斤，寿命为3个月，可正在月球上3公里范围内延续行走10公里。北京航空航天大学机器人所丁希仑传授正在接受科技日报记者采访时暗示，正在月球上它将实现主动导航和挑选线路，主动拐弯、爬坡、躲障等功能，然后自身或经着陆器把数据传输回地球。

　　测月雷达将初次实测月壤月岩

　　头顶定向天线，脚踩“风火轮”，两侧伸出太阳能帆板，身后“背着”导航及全景相机，“肚子”里还装着红外成像光谱仪、躲障相机、机器臂、激光点阵器……

　　虽被称为月球车，但事实上它是一个“小型化、低功耗、高集成”的探月机器人。丁希仑报告科技日报记者，我国月球车底部安装有一台测月雷达，将在国际上初次实测1到30米深的月壤厚度和1到3000米深度的月壳岩石布局。 另外它另有一条机器臂，能在月壤、月岩中勘察取样，供现场检验。

　　月球轮廓松软，七高八低，障碍物多，月球车正在月面巡查时采用自立导航和空中遥控的组合形式。

　　探月工程副总批示、探月取航天工程中心主任李本正引见，月球车的导航相机等设备可以对月面环境和停滞举行感知和辨认，然后对巡查的途径举行计划。

　　“包裹式睡眠”应对14天永夜磨练

　　月球日夜距离约莫相当于地球上的14天，日夜温差大，白昼温度高达130—150摄氏度，夜间可下降到零下160—零下180摄氏度。“永夜难过”是月球车必需应对的磨练。

　　为处理这一题目，技术人员为月球车设计了能够伸缩的太阳能帆板，日间发电时睁开，夜晚则收起来，“正好将仪器设备包正在内里”。这类“包裹式睡眠”，有助于包管仪器不容易失温，保障各类仪器不被冻坏，并且有盈余电力正在月球上的第二天凌晨“自立醒来”，睁开太阳能帆板驱逐新一天的阳光。另外，日间时，帆板还能够调解角度，制止被阳光照射得太热。

　　对话专家

　　40年，月球车的“宿世此生”

　　科技日报：月球车阅历了40年的成长，有哪些技术上的奔腾？

　　丁希仑（北京航空航天大学机器人研究所传授）：“月球17号”探测器所搭载的“月球车1号”于1970年11月17日正在月面雨海区域着陆，这是人类第一次正在地球上对发送到别的一个星球上的机器人开展长途掌握。这台月球车上的设备包含一架锥形天线、一个高精度定向的螺旋天线、四台电视摄像机，和一些用来丈量月壤密度和物理、化学特点的设备。限于那时的手艺前提，车上所搭载的有效载荷偏少，正在月面挪动以长途遥控操纵为主，不克不及自立躲障行走。

　　40年过去了，因为资料、能源和人工智能等手艺的进展，无人月球车正在轻量化结构设计、热控、导航掌握等方面取得了很大的发展，月面存活工作时间愈来愈长，自立导航和躲障本领愈来愈强，所搭载的有效载荷还愈来愈多，愈来愈细密。

　　月球车还需打破能源质料等瓶颈

　　科技日报：现在最中心的手艺是什么？还需要攻克的困难有哪些？

　　丁希仑：纯真对月球车自己来讲，今朝最中心的技能之一是能源取热控，保障其正在崎岖温差大和真空等刻薄的月面环境下存活工作时间充足长，中心技能之二是高性能的挪动机构设计，使其正在月球外面月壤极度松软且坎坷不平等卑劣情况下具有很好的爬坡、越障和抗颠覆本领。

　　月球表面温度正在零下170摄氏度到零上130摄氏度之间, 还需要攻克的困难主如果：若何研讨开辟新型材料，使月球车的布局正在月面温差较大的卑劣环境下长期保持坚固耐用；若何研讨开辟超强长期的小型高效能源装配，满意月球车正在月面留宿、大范围巡查和有效载荷事情等能耗需求。

　　将来机器人或将“组团”完成星球探测

　　科技日报：现阶段您的研讨中，取月球车相干的事情可否引见一下？

　　丁希仑：由2002年起头我率领北航空间机器人研讨团队展开轮腿复合式星球探测机器人的研讨，2004年北京航空航天大学取意大利米兰理工大学结合设计了一种融会腿式良好地形适应能力和轮式高速高效长处的新型腿轮式六足变构造星球探测机器人。具有轮腿复合的行走机构和半球形的模块化本体构造，可以实现多种行走形式。机器人样机正在2006年第8届国际月球探测取行使大会上展现，广受国内外专家赞誉。

　　今朝，我们对星球探测机器人样机又进行了屡次改良设计，目下当今的新型机器人样机功效更加强盛，除具有机动多变的步态外，还具有翻倒自恢复本领和腿臂交融操纵的本领。

　　与此同时，我们还正在研讨多机器人团队合作——这一新型的星球探测形式。根据群体行为的调和优化掌握，可以高效探测未知环境，完成单个机器人没法完成的庞杂使命。别的，体系具有容错性，机器人之间可以互相辅佐和维修，即便此中的某个机器人发作毛病，还不容易危害全部探测使命的完成，增加了探测功课的安全性和可靠性。

　　火星链接

　　不得不不说的“猎奇”号

　　作为迄今为止人类送往火星的最为专业和进步前辈的仪器，“猎奇”号一向活泼正在关于火星探测的报导中。

　　丁希仑先容，“猎奇”号是第一辆接纳核动力驱动的火星车，它携带有导航相机、化学摄像机、火星样本阐发仪、阿尔法粒子X射线分光仪、机器手臂等10多种仪器设备，主要任务是收罗火星泥土样本和岩芯，然后对它们也许能够支撑此刻或已往微生物存在的有机化合物和环境条件举行阐发。

　　除“猎奇”号，胜利上岸火星的探测器另有美国“索杰纳”火星车（1997年7月4日上岸火星）、配合发觉火星上曾有水的“勇气”号火星车（2004年1月4日上岸火星）和“机会”号火星车（2004年1月25日上岸火星）。

　　今朝“时机”号仍在火星上继承事情，所以“猎奇”号其实不孤苦。

　　丁希仑引见，“猎奇”号正在火星外表展开一系列科学实验，研讨火星的地质、天气特性，探索岩石、大气和泥土中的有机无机份子，更好地掌握火星上是不是存在水，有助于科学家肯定火星上是不是存在性命，和火星已往和而今的宜居性问题，为载人登岸火星做准备。