日前,中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁4日在澳門表示,6日“玉兔號(hào)”月球車將進(jìn)入第十個(gè)月晝工作期,目前其4臺(tái)科學(xué)載荷——全景相機(jī)、測(cè)月雷達(dá)、紅外成像光譜儀、粒子激發(fā)X射線譜儀運(yùn)行正常。
“而著陸器目前的身體狀態(tài)也非常好!眳莻ト收f(shuō)。
月球車,也稱月面巡視探測(cè)器,是一種能夠在月球表面自動(dòng)移動(dòng),完成探測(cè)、采樣、運(yùn)載等任務(wù)高度集成的航天器,是在月球上完成零距離科學(xué)探測(cè)任務(wù)的重要平臺(tái)。
據(jù)中國(guó)空間技術(shù)研究院專家介紹,經(jīng)過(guò)10年艱苦攻關(guān),我國(guó)成功研制出首個(gè)月球車。經(jīng)過(guò)全球征名后,我國(guó)首個(gè)月球車被命名為“玉兔”號(hào)。中國(guó)探月工程總設(shè)計(jì)師吳偉仁說(shuō):“玉兔”號(hào)實(shí)現(xiàn)了全部“中國(guó)制造”,國(guó)產(chǎn)率達(dá)到100%。
“玉兔”號(hào)月球車重約140千克,呈長(zhǎng)方形盒狀,太陽(yáng)翼收攏狀態(tài)下長(zhǎng)1.5米,寬1米,高1.1米,有6個(gè)輪子,周身金光閃閃。按照專家的形容:它是肩插“太陽(yáng)翼”,腳踩“風(fēng)火輪”,身披“黃金甲”,腹中“秘器”多。
“玉兔”以太陽(yáng)能為能源,能夠耐受月球表面真空、強(qiáng)輻射、零下180攝氏度到零上150攝氏度極限溫度等極端環(huán)境。它具備20度爬坡、20厘米越障能力,懷揣全景相機(jī)、測(cè)月雷達(dá)、紅外成像光譜儀和粒子激發(fā)X射線譜儀“四大寶貝”。
全景相機(jī)。全景相機(jī)實(shí)際是兩臺(tái)相機(jī),它們距離20多厘米,從不同的角度看目標(biāo),立體成像。這兩臺(tái)相機(jī)都是彩色的,目的在于判斷出一些有色彩的光譜。全景相機(jī)的工程任務(wù)是對(duì)著陸器以及上面的國(guó)旗進(jìn)行成像,科學(xué)目標(biāo)則是對(duì)月球表面形貌進(jìn)行探測(cè)。
測(cè)月雷達(dá)。通過(guò)它,可以在月球車行走過(guò)程中測(cè)量月壤厚度。測(cè)月雷達(dá)主要用于月壤厚度的測(cè)量以及月球月巖淺層結(jié)構(gòu)的測(cè)量,設(shè)計(jì)的可探測(cè)深度是幾十米。
紅外成像光譜儀。它可以在紅外和短波紅外兩個(gè)波段工作,其中紅外波段可以非常精細(xì)地觀測(cè)光譜,判斷不同的物質(zhì)。在月球車行進(jìn)過(guò)程中,光譜儀能沿著行走方向成像,并探測(cè)月球表面物質(zhì)的成分。
粒子激發(fā)X射線譜儀。它主要是通過(guò)X射線來(lái)分析月球礦物質(zhì)化學(xué)成分,當(dāng)需要探測(cè)時(shí)候,就主動(dòng)發(fā)出射線。
“玉兔”搭載的全景相機(jī)由中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所研制。全景相機(jī)作為巡視器有效載荷,在嫦娥三號(hào)工程中,除拍攝著陸器上的國(guó)旗外,同時(shí)也承 擔(dān)著隨巡視器月面巡視勘測(cè)的工程任務(wù)和獲取月表巡視區(qū)的三維圖像的科學(xué)任務(wù),具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)和彩色成像、分辨率高等多個(gè)特點(diǎn),可以實(shí)現(xiàn)從3米到無(wú)窮遠(yuǎn)的 清晰成像。
“玉兔”的“腹部”安裝了一臺(tái)測(cè)月雷達(dá),可以探測(cè)到月球地底下30米深土壤層的結(jié)構(gòu)和100米深的次表層結(jié)構(gòu),這個(gè)是國(guó)外沒有做過(guò)的。通過(guò)測(cè)月雷達(dá)并 集合其他載荷探測(cè)的成果,我國(guó)可以在國(guó)際上首次建立集形貌、成分、結(jié)構(gòu)于一體的綜合性觀測(cè)剖面,建立起月球區(qū)域綜合演化動(dòng)力學(xué)模型。
“玉兔”攜帶的紅外成像光譜儀可以同時(shí)獲取巡視區(qū)圖像和整個(gè)太陽(yáng)反射波段的光譜信息,其科學(xué)數(shù)據(jù)可用于月球表面物質(zhì)成分分析,對(duì)我國(guó)月球環(huán)境探測(cè)與研究具有重要作用。
除了“四大寶物”之外,“玉兔”還搭載了月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和極紫外相機(jī)。月基光學(xué)望遠(yuǎn)鏡是人類首次把望遠(yuǎn)鏡架上月球,極紫外相機(jī)則將首次從月球?qū)Φ厍虻入x子體層進(jìn)行觀測(cè)。
月球上的環(huán)境可算極端,晝夜溫差能達(dá)到300多攝氏度。此外,著陸之后還很可能揚(yáng)起月塵,這些都會(huì)影響儀器正常工作。因此,探測(cè)器著陸后一天左右,要 等到所有的月塵都落下來(lái),才會(huì)打開極紫外相機(jī)的外罩和月基天文望遠(yuǎn)鏡的艙蓋。對(duì)著陸器和月球車來(lái)說(shuō),怎么防月塵是設(shè)計(jì)和研制過(guò)程中遇到的最大困難之一。比 如,極紫外相機(jī)安裝在著陸器頂部,因此設(shè)計(jì)有一個(gè)外罩,一方面為了防月塵,另外,這個(gè)蓋子本身帶一個(gè)熱源,可以在過(guò)月夜的時(shí)候蓋上,保證內(nèi)部的適當(dāng)溫度。