玉兔号月球车:中国最高智能机器人

中国教育装备采购网2015-11-13 11:08围观1075次我要分享

  备受关注的中国探月工程传出新消息。昨日,国防科工局就探月工程二期嫦娥三号任务举行新闻发布会。目前,嫦娥三号已完成各项研制和试验,运载火箭和探测器已转入西昌卫星发射中心发射现场,将于12月上旬择机发射,预计在12月中旬着陆月球。这将是我国航天器首次地外天体软着陆,我国首台月球车被正式命名为“玉兔”号。此次探月将为我国航天员登月打下基础。

  月球车芳名“玉兔”

  昨天,国防科工局新闻发言人吴志坚在由国防科工局举行的嫦娥三号任务首场新闻发布会上表示,嫦娥三号是我国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一。

  嫦娥再飞天需闯“七道坎”

  “由着陆器和巡视器组成的嫦娥三号探测器,将首次实现我国航天器地外天体软着陆,新研技术比例达到80%以上。”吴志坚说,“工程实施过程中,要闯七道‘坎’,包括多窗口、窄宽度准时发射,月面软着陆,两器分离,月地间遥操作,月面生存,测控通信,地面试验验证等。”

  吴志坚表示,嫦娥三号肩负三大工程目标和三类科学探测任务。“嫦娥三号任务作为探月工程二期主任务,是‘绕、落、回’三步走中的关键一步,对整个探月工程乃至航天事业的发展具有重要意义。”吴志坚说。我国分别于2007年、2010年成功发射嫦娥一号、嫦娥二号卫星。

  中国探月工程副总指挥李本正在新闻发布会上表示,此次嫦娥三号工程任务的亮点就是落月和勘察,这是我国在航天器上首次实现在地外天体软着陆,根据相关历史资料来看,世界上自1976年探月工程告一段落以后,就没有哪个国家再到月球上进行落月探测。

  李本正表示,等月球车和着陆器落到月球上时,月球车从着陆器上走下来也是一个比较难的过程,这也是亮点。同时,嫦娥三号着陆器上携带了近紫外月基天文望远镜、极紫外相机,巡视器上携带了测月雷达,这些都是世界月球探测史上的创举。

  李本正昨天在发布会上还宣布,我国首辆月球车——嫦娥三号月球探测器的巡视器全球征名活动结束,月球车得名“玉兔”号。

  月球车命名“10选1”

  “月球车的名称,充分体现了全国人民乃至全球华人的意愿,富有时代性、民族性、群众性。”李本正说,“对征集收到的名称,组织了由科技专家和文化专家组成的评委会,依次进行入围初评、网上投票和终审评审,选出了10个入围名称,分别是玉兔号、探索号、揽月号、钱学森号、追梦号、寻梦号、追月号、梦想号、使命号、前进号10个名称。收到有效投票344.52万余张,其中‘玉兔’号64.99万余张,得票第一,并通过终审评审。”

  “‘玉兔’号既体现了中华民族的传统文化,又反映了我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。”李本正祝愿“玉兔”号月球车能早日漫步月球虹湾。

  嫦娥三号月球探测器:

  由着陆器和巡视器组成,肩负着我国航天器首次地外天体软着陆的重任。着陆器将“怀抱”“玉兔”号巡视器落月,然后“玉兔”号驶离着陆器在月面进行为期约3个月的科学探测。着陆器则在着陆地点进行就位探测。

  三大工程目标:

  突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通信与遥操作、深空探测运载火箭发射等关键技术,提升航天技术水平;研制月球软着陆探测器和巡视探测器,建立地面深空站,获得包括运载火箭、月球探测器、发射场、深空测控站、地面应用等在内的功能模块,具备月球软着陆探测的基本能力;建立月球探测航天工程基本体系,形成重大项目实施的科学有效的工程方法。

  三类科学探测任务:

  月表形貌与地质构造调查;月表物质成分和可利用资源调查;地球等离子体层探测和月基光学天文观测。

  权威访谈

  嫦娥奔月

  “垂青”虹湾

  ——访中国探月工程领导小组高级顾问欧阳自远院士

  虹湾区:地处月球的北半球、西半球,在月球正面的雨海区西北角。虹湾是约39亿年前砸出来的一个坑。这一砸把很多石头溅射出去,堆积到旁边,在盆地附近形成一段像彩虹一样的弧。因此得到一个浪漫的名字——虹湾。

  国防科工局新闻发言人吴志坚26日在京宣布,由着陆器和巡视器共同组成的嫦娥三号月球探测器12月上旬择机发射。“三姑娘”究竟“落月”何方?着陆器“落月”难度在哪?巡视器“玉兔”号在月面能跑多远?中科院院士、中国探月工程领导小组高级顾问欧阳自远就这些大家关注的话题,接受了新华社记者采访。

  虹湾是月球研究的空白

  记者:嫦娥三号将在月球何处降落?降落区的大致情况如何?

  欧阳自远:按计划,嫦娥三号将在月球虹湾区着陆。虹湾区地处月球的北半球、西半球,在月球正面的雨海区西北角。所谓月球正面,也就是月球朝向地球的这一面。月球自传一周和绕地球一周约28天,所以地球上的人们永远只能看到月亮的一半,看不到另一半。

  月球上有很多地方以“海”“洋”命名。古人望月,以为看到的是海,其实不是。月球上有些地方被撞出大盆地,盆地下面有很多岩缝。火山喷发,又把一些坑填得比较平了。望月时看到的黑斑,其实大多为石头,比如黑色的玄武岩。

  虹湾是约39亿年前砸出来的一个坑。这一砸把很多石头溅射出去,堆积到旁边,在盆地附近形成一段像彩虹一样的弧。因此得到一个浪漫的名字——虹湾。

  记者:嫦娥三号为何选择虹湾作为着陆区?

  欧阳自远:着陆区首先通信得好,第二阳光要好,第三可以研究的科学问题多,第四相对比较平坦,第五其他国家还没有去勘察过。美国和前苏联月球探测到的较多的地方是月球赤道附近,高纬度地区不多。虹湾是月球研究的空白,我们希望了解那里的知识。比如有什么石头,成分是什么,起因如何。

  另外,嫦娥二号为了保障嫦娥三号“落”得安全,不至于掉到大的月坑里,已经用CCD立体相机对虹湾进行了局域超高分辨率立体成像。

  软着落、月夜生存是难点

  记者:嫦娥三号选择在虹湾区着陆是否一定安全?还有什么挑战?

  欧阳自远:尽管虹湾相对平坦,但并非一马平川,技术上有很多难点。

  最大的难点是软着落,月球上没有大气。科研人员采用变推力发动机、自主导航控制技术和研发缓冲吸能部件来攻克这一难关。其次是月夜生存。月昼月夜有330多摄氏度温差,必须保证在寒冷的月夜下着陆器和探测器不被冻坏,太阳出来时再自动唤醒开始工作。

  记者:嫦娥三号降落月球后,月球车将肩负哪些科学任务?

  欧阳自远:嫦娥三号巡视器,也就是百姓俗称的月球车在全球征名中被命名为“玉兔”号。如果“落月”成功,并成功驶离着陆器,“玉兔”将在月面工作3个月。

  “玉兔”号肩负承载科学载荷进行月表形貌与地质构造、月表物质成分和可利用资源调查等使命。据探测器系统专家介绍,“玉兔”号会慢慢移动,比人们想象的走得慢,时速约200米。它的高性能体现在越障能力和通过性,而不是追求高速度。

  “玉兔”是我国最高智能机器人

  如何在38万公里外控制嫦娥三号将是极大挑战

  昨天,相关权威专家对嫦娥三号的探月过程进行了详细解读。专家表示,相比近地面飞行,月球探测风险大,嫦娥三号的技术难度不比载人航天小。

  探月将深及地下百米

  探月工程领导小组高级顾问欧阳自远院士表示,月球车是我国最高智能机器人,集中了机器人的很多优势。月球车能完全自主导航,在月亮上可以根据照相机拍到的四周情况,自己决定该走哪条路、怎么走;可以自主避障,前面有大石头挡住了,过不去了,知道怎么避开这个障碍;还可以自动上坡下坡,能够走它就走,走不过去就绕着走。

  除了对月球表面环境探测外,还将首次利用测月雷达对月球进行内部探测。这个雷达安在月球车底下,就等于一边走一边将月球表面“切开”上百米深,有时候可以达到上公里级,看看里头是什么结构、有什么特点、是些什么成分,都能看清楚。“这是世界上其他国家从来没有做过的事情。”

  探月难度不比载人航天小

  著名航天专家、北京大学地球与空间科学学院教授焦维新昨天表示,相比一号和二号,嫦娥三号的任务风险更大。

  嫦娥在月球上进行的每一个动作,都需要地面发出指令。和之前的载人航天只是在近地面活动不同,这一次月球车是要在38万公里外活动。如何从38万公里外控制嫦娥三号?要在月面上驾驶巡视器,在嫦娥三号上面装了3对相机,相当于给她装了3对眼睛。利用相机拍回的照片,恢复出月球表面的三维地形,然后进行路径规划,把控制数据发送到巡视器上。让巡视器按照地面上设计的路线进行运动。

  焦维新表示,探月和载人航天是两个不同的工作系统。载人航天是要把飞船运抵近地球轨道,生物保障系统尤为重要,就是说一旦出了问题,也要能保障航天员安全。而探月工程,我们现在是不载人的,不用考虑人的安全,首要考虑的是如何在月球表面着陆。由于两者解决的问题不一样,侧重点不一样,对任务的要求也不一样。所以,也不好说哪个难度更大,但探月技术的挑战不比载人航天小。

  探月亮点

  落下去:巡视器轻盈落月

  走起来:巡视器开展月面探测

  巡天:人类首次把“天文台”架到月球上

  【有效载荷名称:天文月基望远镜;位置:安装在着陆器上;使命:进行月基光学天文观测】

  【专家解析】天文月基望远镜,相当于人类把“天文台”架到了月球上。在月球观测天空,观测星星,研究星系、恒星的活动。假如实现了,一定会有很多新的发现。

  观地:首次从月球“回望”地球等离子体层

  【有效载荷名称:极紫外相机;位置:安装在着陆器上;使命:对地球赤道附近等离子体层进行极紫外成像探测】

  【专家解析】嫦娥三号月面软着陆后,离地球38万公里,能够看到地球等离子层的全貌。通过对地球周围的等离子体层产生的辐射进行全方位、长期的观测研究,获取地球等离子体层三维图像,有助于了解太阳和地球的相互关系。

  测月:用雷达对月球进行精细探测

  【有效载荷名称:测月雷达;位置:安装在巡视器上;使命:探测巡视路线上月壤厚度及其结构,月壳岩石结构】

  【专家解析】嫦娥三号巡视器的“腹部”有一台测月雷达。巡视器在月面行走,测月雷达可以测月球地底下30米深土壤层的结构和100米深的次表层结构。这个是国外没有做过的。

来源:大洋网-广州日报责任编辑:小白

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