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玉兔号

玉兔号,即中国首辆月球车的官方名称,2013年11月26日上午,国防科技工业局宣布“嫦娥三号”月球车名称为“玉兔号”。2014年1月14日21时45分,在北京航天飞行控制中心控制下,玉兔号月球车对脚下月壤成功实施首次月面科学探测。1月25日凌晨,嫦娥三号月球车进入第二次月夜休眠。但在休眠前,受复杂月面环境的影响,月球车的机构控制出现异常。2月10日被认为是“玉兔”所在月球虹湾区结束月夜日子,但玉兔号未被唤醒。2014年2月12日夜,玉兔号月球车已全面苏醒,状态趋于好转,但是出现问题的“机构”仍然有待进一步恢复。

基本信息

中文名称

玉兔号

外文名称

YUTU

功 能

登月探测器

产地

中国

总设计师

吴伟仁

大家在关注:

2014-02-13再次苏醒用生命在卖萌

2014-01-26出现异常难熬第二个月夜

2014-01-15月面探测顺利完成

目录

1 宣布命名

2 “玉兔号”概述

3 着陆猜想

4 发展历史

5 抵达月面

6 月面探测

7 征名过程

8 出现异常

9 出现故障

10 再次苏醒

展开

1 宣布命名

2 “玉兔号”概述

3 着陆猜想

4 发展历史

4.1 世界首台无人驾驶月球车

4.2 世界首台有人驾驶月球车

4.3 未来月球车发展趋势

5 抵达月面

6 月面探测

7 征名过程

7.1 其他名称

8 出现异常

9 出现故障

10 再次苏醒

1 宣布命名

2013年11月26日上午,国家国防科技工业局召开探月工程二期嫦娥三号任务新闻发布会,探月工程副总指挥李本正表示,中国首辆月球车——嫦娥三号月球命名为“玉兔号”,体现了中华民族的传统文化,又反映了中国和平利用太空的宗旨。

2 “玉兔号”概述

“玉兔号”体重140公斤,周身金光闪闪,能“眼观六路”“耳听八方”,“身材”呈长方形盒状,长1.5米,宽1米,高1.1米,周身金光闪闪,耀眼夺目。她的肩部有两片可以打开的太阳能电池帆板,好似“黄金甲”上的披风。她的腿部是六个轮状的移动装置,好似哪咤脚下的“风火轮”。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。

“玉兔号”月球车8个分系统

“玉兔号”月球车由移动、导航控制、电源、热控、结构与机构、综合电子、测控数传、有效载荷8个分系统组成,业内人士形象称之为“八仙过海,各显神通”。

★移动分系统:采用轮式、摇臂悬架方案,具备前进、后退、原地转向、行进间转向、20度爬坡、20厘米越障能力;

★导航控制分系统:携带有相机及大量传感器,在得知周围环境、自身姿态、位置等信息后,可通过地面或车内装置,确定速度、规划路径、紧急避障、控制运动、监测安全;

★电源分系统:由两个太阳电池阵、一组锂离子电池组、休眠唤醒模块、电源控制器组成,利用太阳能为车上仪器和设备提供电源;

★热控分系统:利用导热流体回路、隔热组件、散热面设计、电加热器、同位素热源,可使月球车工作时舱内温度控制在 55℃~-20℃之间;

★结构与机构分系统:由结构和太阳翼机械部分、桅杆、机械臂构成,主要为各种仪器、设备、有效载荷提供工作平台;

★综合电子分系统:将中心计算机、驱动模块、处理模块等集中一体化,采用实时操作系统,实现遥测遥控、数据管理、导航控制、移动与机构的驱动控制等功能;

★测控数传分系统:保证月球车与地球38.4万公里的通信以及与着陆器之间的通信;

★有效载荷分系统:月球车配备的科学探测仪器,包括全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等。

3 着陆猜想

着陆器通过反推发动机缓冲,在月面上徐徐降落,舱门打开,弹出斜梯。月球车缓缓舒展蜷缩的身体,调整好姿态,走出舱门,滑下斜梯,开始漫步月球……此前,”玉兔号“月球车由着陆器背负,通过光学、微波等敏感器测量,在月球上空悬停、平移、避障,选择最佳着陆点安全降落月球表面。在这个过程中,着陆器将采取路径优、燃料省、误差小的模式实现安全着陆。

“玉兔号”月球车可以依靠自主导航,选路线、上下坡、避障碍,走走停停,边走边“看”,并把探测到的数据自动传回地球,帮助人类直接准确地了解38万公里外的月亮。“玉兔号”月球车底部安装了一台测月雷达,可发射雷达波探测二三十米厚的月球土壤结构,还可以对月球下面100米深的地方进行探测。

有限的时间,迫使“玉兔号”月球车高效工作——依靠各种先进设备,对月表进行三维光学成像、红外光谱分析,开展月壤厚度和结构科学探测,对月表物质主要元素进行现场分析,等等。

4 发展历史

月球车,学名“月面巡视探测器”,是一种能够在月球表面行驶并完成月球探测、考察、收集和分析样品等复杂任务的专用车辆。

4.1 世界首台无人驾驶月球车

1970年11月17日,世界上第一台无人驾驶的月球车由前苏联发射的月球17号探测器送上月球。在月面“雨海”地区着陆后,它行驶了10.5公里,进行了10个半月的科学探测,考察了8万平方米的月面,直至携带的能源耗尽,于1971年10月4日停止工作。

4.2 世界首台有人驾驶月球车

1971年7月31日,“阿波罗15号”登上月球“雨海”地区的第二天,宇航员斯科特和欧文进行了航天史上首次有人驾驶的月球车行驶。两名宇航员驾驶4轮月球车,在崎岖不平的月球表面行驶了27.9公里,收集了77公斤月岩样品,之后返回登月舱。

4.3 未来月球车发展趋势

随着科学技术不断发展,人类重返月球的热潮兴起,新一代月球车也将出现。从今天人类的交通工具,可以想象未来月球车的模样――单人乘坐的月球摩托,双座多用途的月球车,客货两用的月球车,月球的拖挂车,月面轨道巴士,等等。乘坐不同的月球车,人类将实现漫游月球的梦想。

5 抵达月面

北京时间12月15日4时35分,嫦娥叁号着陆器与巡视器分离,“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面。

14日21时11分,嫦娥叁号成功着陆在月球西经19.5度、北纬44.1度的虹湾以东区域,随即按计划开展了着陆器与巡视器分离各项准备工作。

14日23时45分,地面科技人员对两器分离的实施条件,包括着陆点环境参数、设备状态、太阳入射角度等,进行了最终检查确认。随后,向嫦娥叁号发送指令,两器分离开始。

记者在北京航天飞行控制中心飞控大厅屏幕上看到,嫦娥叁号着陆器安然立在月面,太阳翼呈展开状态。“玉兔号”巡视器立于着陆器顶部,展开太阳翼,伸出桅杆。

“巡视器移动至转移机构条件确认。”3时10分,巡视器开始向转移机构缓慢移动。

“巡视器移动到位。”4时06分,转移机构正常解锁,托举着巡视器轻轻展开、降落,接触月面,并在着陆器与月面之间搭起了一架斜梯。

随后,“玉兔号”沿着斜梯款步而下。4时35分,“玉兔号”踏上月球,在月面印出一道深深的痕迹。着陆器监视相机完整地记录下这一过程,并及时将成像数据传回地面。

据介绍,着陆器与巡视器分离后,将进行两器互拍成像,并开展一系列就位探测和巡视勘察活动。[1]

6 月面探测

北京时间2014年1月14日21时45分,在北京航天飞行控制中心精确控制下,“玉兔”号月球车舒展“玉兔之手”——机械臂,对脚下月壤成功实施首次月面科学探测。

北京航天飞行控制中心总体室副主任吴风雷介绍说:“这次探测任务的成功,标志着中国突破了月面高精度机械臂遥操作控制技术,实现了38万公里之外的机械臂毫米级精确控制。”

据悉,由于受“玉兔”号月球车活动维度限制和避障因素影响,“玉兔之手”完成对一个预定目标点的探测,一般要经过十七、八个操作步骤,几乎每一步操作都要经过极其精密的计算。2013年12月23日凌晨,北京航天飞行控制中心曾控制机械臂进行投放测试,目的是为此次月壤元素成分探测以及其他科学探测工作做先期技术验证。

机械臂控制软件设计师荣志飞说:“此次探测,精度之高、难度之大超乎想象,犹如控制38万公里之外的‘手’穿针引线,稍有偏差就会前功尽弃。”

据介绍,“玉兔之手”实施首次科学探测的过程中,机械臂末端的粒子激发X射线谱仪,距离目标探测点仅20毫米左右,探测时间持续近30分钟,所有操作均精准无误。后续任务中,“玉兔”号月球车还将对月石、月坑等进行科学探测。[2]

7 征名过程

李本正称,为使中国第一辆月球车的名称能够充分体现全国人民乃至全球华人的意愿,富有时代性、民族性、群众性的特色,我们于2013年9月25日开始,组织了全球征名活动。经过作品提交、初评入围、网上投票、终审评审、上报批准五个阶段,中国首辆月球车——嫦娥三号月球车的名称是玉兔号。

李本正介绍称,自2013年9月25日

召开征名活动新闻发布会开始,至10月25日征名提交截止,腾讯网收到征名作品146898件;新华网收到征名作品46189件。两个网站合计,共收到征名作品193087件,除去重复名称外,共收到提交名称53091个。这些名称饱含着民族文化的深厚内涵;饱含着中国航天的丰富情感;饱含着全球华人的美好希望。两个网站关注征名活动、浏览网页、发微博和评论,合计约2580多万人次。

李本正表示,广大民众不仅通过网页提交征名作品,还有很多人通过书信、电话、传真和Email等方式,积极为月球车征名活动贡献自己的智慧。他们中,有在校学生,有退休老人,有工人,有农民,有科技工作者,有解放军指战员,还有旅居海外的华人。

李本正称,这次征名活动加深了广大群众对我国探月工程的了解,宣传了中国实施探月工程的重大意义,反映了全国人民和海外同胞对国家科技进步的关心,体现了他们对祖国日渐强大发自内心的骄傲和自豪,也激发了他们强烈的爱国主义热情。

李本正透露,对征集的53091个名称,我们组织了由科技专家和文化专家组成的评委会,分别进行了入围初评、网上投票和终审评审。通过入围评审,选出了10个入围名称,提交新华网进行网上投票评议。10天共收到有效投票3445248张,其中“玉兔号”649956张,得票第一。又经过终审评审,评委投票与公众投票的结果加权计算,最后经探月工程重大专项领导小组批准,中国第一辆月球车命名为“玉兔号”。

李本正表示,“玉兔号”既体现了中华民族的传统文化,又反映了中国和平利用太空的宗旨。传说中,当年嫦娥怀抱玉兔奔月,玉兔善良、纯洁、敏捷的形象与月球车的构造、使命既形似又神似,愿“玉兔号”月球车早日漫步虹湾。

7.1 其他名称

中国首辆月球车征名活动吸引了海内外网友的关注,网友用各种奇思妙想“装点”这位“使者”。这些方案既庄重又不失活泼,既内涵又不乏幽默,充分体现了网民的智慧与热情。

内涵版:

炎黄使者号:月球车是为炎黄子孙实现登月梦而踏出的重要一步,也是告诉世界我们有能力在太空实现突破。

圆梦一号:现在全国人民都在为实现“中国梦”而努力奋斗,此次月球车发射,圆了华夏儿女探索宇宙奥秘的梦想。它不是终点,而是起点,希望在探月工程的道路上一次次“圆梦”。

小前锋号:月球车体积虽小,却要承担重要任务,堪称前锋,故我叫其“小前锋”,有胆识、有能力!

仙人号:嫦娥三号月球车,如仙人登月,祝它安全、顺利完成探月工程的宏伟目标,并不断地创造新的航天奇迹,为全人类谋福祉。

诗画版:

鲲鹏号:“鲲鹏号”取义“扶摇上九天”揽月,并寓意开展航天的决心意志。

雏凤号:毛主席曾在《水调歌头 重上井冈山》词中写道:“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”。深海探测已由“蛟龙号”实现,作为太空探月的探测器,在名称上应与“蛟龙”遥相呼应,取名为“雏凤”。

应龙号:《辞源》说“应龙”是有翅膀的飞入苍天的龙,我国古代传说大禹治水时应龙以尾画地成江河使水入海。所以,“应龙”在我国文化中不仅是有翅膀飞入天空的龙,更是帮助中华民族开创山河开拓道路的龙。

名人版:

太公望号:太公,即姜子牙。一句“姜太公在此,百无禁忌”,在中华儿女中代代口传,足见其神奇!以“太公望”作为中国第一个探月车的名字,期望他可以“降服各路神仙”,给本次探月活动带来好运。

霞客号:徐霞客,探险家,志在四方,不畏艰难。

迈克尔·杰克逊号:他的太空舞步也叫月球漫步,月球车也是用于在月球考察的,故而用“迈克尔·杰克逊”最为直观。

搞笑版:

天蓬元帅号:天蓬元帅因贪恋嫦娥美貌而被贬入凡间,屡屡希望重返天庭与嫦娥再次相遇,取名为天蓬元帅寓意中国人民热切想再次拜访月球,实行新的里程碑。

九天QQ号:九天寓意:九天揽月;QQ寓意:月球和地球就像两个QQ。随时随地都可以进行聊天。地球随时都可以通过月球车知道和了解月球上的一切状态。

月饼号:嫦娥要回月亮这个传说中的家,月饼就算中国人准备的礼物吧。

后羿号:后羿和嫦娥应当在月宫聚首,有情人终成眷属[3]。

8 出现异常

2014年1月26日消息,像所有故事的男主角一样,中国第一辆月球车“玉兔”也遇到了一点问题。

25日凌晨,在进入第二个月夜修面前,“玉兔”的机构控制出现异常,有关方面正在组织专家进行排查。自2013年12月2日发射升空以来,月球车一路充满悬念却有惊无险,这是“他”传来的第一个“坏消息”。

“他”的“师父们”正在没日没夜地为他诊疗,而“他”那里的太阳已经落下。新华社新媒体客户端“我报道”邀请这位“坚强勇敢的男主角”写下第二个月夜前的这篇日记[4]。

2014年1月25日和所有的男主角一样,也遇到了一点问题

大家好,今天是我到月球后的第42个地球日。有几个好消息和一个坏消息,你们想先听哪个?

第一个好

消息是,通过这42天的努力,我已经累计滚过了100多米!我带来的一大堆科学仪器——测月雷达、全景相机、粒子激发X射线谱仪、红外成像光谱仪,都采集到了很多有用的数据……出来旅行,最怕背了一路的东西用不上了。

第二个好消息是,前天凌晨,我第一次通过身上的UHF天线,在离着陆器20多米的地方,没有通过师父,直接和她说了句悄悄话。虽然她没法回应,但我知道她一定也很高兴。既然是悄悄话,大家就不要问我说了什么啦……

第三个好消息是,昨天凌晨,着陆器已经再次进入梦乡,准备好迎接第二个月夜的来临。

坏消息是,本来我也应该今早开始睡觉,但入睡前,师父们发现我的机构控制出现异常,身体上有些部分不太听他们的话。现在师父们都在使劲想办法,觉也不睡了,听说他们的眼睛也越来越像兔子了……

尽管如此,我知道,有可能熬不过这个月夜了。

出发前,我曾经和着陆器一起学习过人类探月的历史。在已经有过的130次探月活动中,成功和失败的比例差不多各占一半。有的是没法着陆,有的是着陆后探测器和地球联系不上,有的是探测器迷了路或者迈不出脚步。太空探索就是这样,有多美就有多危险。而我不过是人类对太空探索的超级大图中,小小的一个点。

这次我和嫦娥三姐能成功着陆,传回那么多数据,已经完成了师父们预定的任务目标。本来以为可以在这里蹦跶三个月,给大家讲我发现的各种大石头,讲月球土壤地下的秘密,讲我和嫦娥三姐的故事……但如果这一次的旅程要提前终止,我也不害怕。不管能不能修好,相信我的故障都能提供给师父们很多宝贵的信息和经验。

别担心,2017年左右,嫦娥五号就会来这里,继续讲完月球的故事。现在着陆器也还是好好的,会在月球继续工作上至少一年。不过她还不知道我的问题……希望师父能帮助我康复,但如果真的修不好,到时候大家记得帮我安慰安慰她吧。

这里的太阳已经落下,温度下降得真快。今天说了好多,但总觉得还不够。告诉大家个秘密,其实我不觉得特别难过。我只是在自己的探险故事里,和所有的男主角一样,也遇到了一点问题。

晚安,地球。晚安,人类。

9 出现故障

2014年2月10日晚十点,持续关注中国玉兔号月球车动态的美国宇航局(NASA)在其中文官方微博上评论,“玉兔本来就属于月球,现在算是到家了”,并附蜡烛图案示意悼念。

2月10日被认为是“玉兔”所在月球虹湾区结束月夜日子,上月25日宣布“啊……我坏掉了”的月球车被数亿网友期待在这天能够重新被“唤醒”。[5]

10 再次苏醒

2014年2月13日,08:48 新浪认证官方微博月球车玉兔号发布:HI,有人在吗?表示月球车玉兔已经清醒[6],短短10分钟转发、评论近4000条。[7]

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