嫦娥3号配电系统
《2024年嫦娥三号自主避障软着陆控制技术》范文
《嫦娥三号自主避障软着陆控制技术》篇一一、引言随着人类对太空探索的深入，月球探测任务逐渐成为航天领域的重要一环。
嫦娥三号作为我国探月工程的重要一环，其自主避障软着陆控制技术是确保任务成功的关键技术之一。
本文将详细探讨嫦娥三号在自主避障软着陆控制技术方面的应用及所取得的成果。
二、嫦娥三号任务背景及意义嫦娥三号是我国探月工程的重要一步，其任务目标是实现月球表面的软着陆，并开展相关科学实验。
在这一过程中，自主避障软着陆控制技术起到了至关重要的作用。
此技术的成功应用，不仅为我国探月工程积累了宝贵经验，同时也为后续的深空探测提供了重要的技术支撑。
三、自主避障软着陆控制技术的核心原理嫦娥三号的自主避障软着陆控制技术主要基于先进的导航系统和精确的飞行控制算法。
导航系统通过获取月球表面的地形数据，为飞行器提供实时的环境信息。
飞行控制算法则根据这些信息，实时计算并调整飞行器的轨迹，确保其在着陆过程中能够避开障碍物，实现精确的软着陆。
四、技术实现过程及关键环节1. 障碍物探测与地形建模：嫦娥三号搭载的高精度雷达和光学设备，能够实时探测月球表面的地形信息，并建立精确的地形模型。
这一环节为后续的避障和软着陆提供了重要的数据支持。
2. 飞行轨迹规划与调整：基于探测到的地形信息和飞行控制算法，嫦娥三号能够实时规划出最佳的飞行轨迹。
在飞行过程中，根据实际情况，不断调整轨迹，确保能够避开障碍物并实现软着陆。
3. 软着陆控制策略：在接近月球表面时，嫦娥三号需采用精确的软着陆控制策略。
这一策略包括减速、稳定、着陆等多个环节，确保飞行器在着陆过程中能够保持稳定，并实现精确的着陆点。
五、技术成果及应用价值嫦娥三号的自主避障软着陆控制技术取得了显著的成果。
首先，此技术成功实现了嫦娥三号在月球表面的软着陆，为我国探月工程积累了宝贵的经验。
其次，此技术的应用提高了探月任务的成功率，降低了任务风险。
最后，此技术为后续的深空探测提供了重要的技术支撑，推动了我国航天事业的发展。
航天器供电系统简介
航天器电源系统名词术语主电源与副电源：有些航天器的供电系统不只一套，使命期中长期供电的称为主电源，仅用于短期峰值功率补充供电或应急备用等情况的，称为副电源（或辅助电源）。
一次电源与二次电源：供电系统主母线输出的电能称为一次电源，我国航天工程师习惯将供电系统称为一次电源（系统）。
由于配电系统的主要部件是电源变换器，因此我国航天界也习惯将电源变换器称为二次电源（设备），或将电源变换器输出的电能称为二次电源。
原生电源与再生电源：供电系统中输出原始电能的装置，称为电能源。
原生电源通常指电能源。
再生电源即贮能装置，习惯上也指从贮能装置输出的电能。
原电池与蓄电池：原电池是指电极火星物质的电化学反应可逆性较差，不能进行有效再充电的电池，亦称为一次电池。
原电池可作为电能源使用。
蓄电池是指以化学能的形式贮存电能并能将化学能直接以电能形式释放的、可进行多次充放电循环的电化学装置，亦称为可充电池或二次电池，可作为贮能装置使用。
电能源与贮能装置电能源是航天器中输出原始电能的装置，亦称为“原生电源”。
工作寿命短的航天器可采用原生电池作为电能源。
常用的电能源有银锌电池、化学动力系统、燃料电池、放射性同位素热点系统或动力系统、核动力系统、太阳电池阵以及太阳动力系统等。
比功率或（与）能量密度是电能源的一项重要的性能指标，它与电源系统的重量有关。
虽然重量不一定是电源系统最佳化的最起作用的驱动因素，但与航天器的发射费用及运载器的运输能力有直接关系。
原电池以较高的能量密度著称，但一般不能再充电，通常适用于短期飞行任务（几天、十几天）。
最常用的原电池是银锌电池，它有很高的能量密度。
“水星”飞船以及“阿波罗”登月舱应用了银锌电池。
在长寿命空间系统中，原电池可作为副电源应用，主要为火工品点火与伸展装置的启动提供电功率。
对于有特高功率需求的短期飞行任务（如月球表面钻探），可应用化学动力系统为副电源，如开式循环单组元或双组元推进剂往复运动装置。
嫦娥三号
嫦娥三号嫦娥三号卫星是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器，包括着陆器和月球车。
预计将于2013年12月初由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射。
它将携带中国的第一艘月球车，并实现中国首次月面软着陆。
2013年8月28日，中国国家国防科技工业局对外宣布，探月工程重大专项领导小组当天召开第十一次会议暨嫦娥三号任务进场动员会，审议批准了嫦娥三号任务由研制建设阶段转入发射实施阶段。
嫦娥三号探测器将于今年年底在西昌卫星发射中心择机发射。
2013年9月11日嫦娥三号乘飞机转运，于12日10时抵西昌发射场。
简介嫦娥三号是中国国家航天局嫦娥工程第二阶段的登月探测器，包括着陆器和月球车。
将于2013年年底在西昌卫星发射中心发射。
它将携带中国的第一艘月球车，并实现中国首次月面软着陆。
嫦娥三号由着陆器和巡视探测器（即“中华牌”月球车）组成，进行首次月球软着陆和自动巡视勘察，获取月球内部的物质成分并进行分析，将一期工程的“表面探测”引申至内部探测。
其中着陆器定点守候，月球车在月球表面巡游90天，范围可达到5平方公里，并抓取月壤在车内进行分析，得到的数据将直接传回地球。
2解读三号嫦娥三号实物模型揭神秘面纱嫦娥三号将是中国发射的第一个地外软着陆探测器和巡视器(月球车)，也是阿波罗计划结束后重返月球的第一个软着陆探测器,是探月工程二期（落）的关键任务，起承上启下的作用。
叶培建介绍，嫦娥三号探测器将突破月球软着陆、月面巡视勘察、月面生存、深空探测通信与遥控操作、运载火箭直接进入地月转移轨道等关键技术。
[2]选择与以往不同区域着陆；月面软着陆就位探测与月球车巡视勘察二者同时进行并有机结合，将获得比以前更有意义的探测成果；在国际上首次利用测月雷达实测月壤厚度（1～30米）和月壳岩石结构（1～3千米）；首次在软着陆地点利用数据转发器精确测定地月间距离，进行月球动力学研究；首次开展日地空间和太阳系外天体的月基甚低频射电干涉观测，进行太阳射电爆发与空间粒子流、光千米波辐射、日冕物质抛射行星低频噪声和太阳系外天体的甚低频观测研究；首次在月球上采用极紫外相机观测太阳活动和地磁扰动对地球空间等离子层极紫外辐射的影响，研究该等离子层在空间天气过程中的作用；首次进行月基光学天文观测，研究太阳系外行星系统、星震和活动星系核。
嫦娥3号
吴霆钧
玉兔号月球车可称"高富帅" 技术自主研发
月球日夜温差几百摄氏度 月球公转、自传的周期都是28天，所以 月球上的一个白天，是地球的14天，一个 黑夜也是地球上的14天。那么嫦娥三号落 到月球后，将面临14天没有太阳的日子。 没太阳的月球，表面温度是-170度，不能工 作，机器也要“冻死”。但你还不能给它 穿很厚的“棉衣”，否则一见太阳的日子， 温度又是150度，没法“脱衣服”了。
谢谢大家
嫦娥三号到底‘背’了很多先进设 备上月宫
• 欧阳院士介绍，着陆器上有两样东西，是 别国上月球都没有使用过的：第一个是天 文月基望远镜。它会自动从各个角度，观 测月球上的天区。“这可是科学家梦寐以 求的天空，真空，没有PM2.5，能看得非常 的清晰。”
还放了一台极紫外照相机，在着陆器上。它 的功能是监测地球的动态。
• 着陆器着陆之后，有个梯子伸出来，将会有一 辆月球车，像元首一样，缓缓从着陆器里‘走’ 出来。着陆器和月球车两兄弟，要一起在月球 表面探测。 • 月球车玉兔号的设置，也是全世界首创，各界 已经称其为“高富帅”了。欧阳教授介绍，月 球车上，安放了各种照相机，这小车，像是个 《国家地理》杂志的职业摄影师，边走边干活， 还能一边探测，这项探测是3D的，地下100配有核电源。”焦维新教授说，核 电源的专业名称叫做“放射性同位素热电源”。 这个“电池”装置，利用同位素衰变产生的热 量，可以直接提供给探月探测器系统保温所需 的能量，加上系统自身带有恒温装置，到了月 球的晚上，电池会自动熄火。 • 同时，系统也能将热能转化为电能，着陆器、 尤其是需要到处跑的探月车，能借此“补充能 量”。
WTY-871技术及使用说明书 V1.01
3
装置功能 .......................................................................................................................................................................... 6 3.1 FC 回路保护（厂用变、电动机保护配置） ........................................................................................................ 6 3.2 （低压闭锁）过流保护（线路保护配置） .......................................................................................................... 6 3.3 复压闭锁过流保护（厂用变保护配置） .............................................................................................................. 6 3.4 过流保护（电容器、电动机保护配置） .............................................................................................................. 7 3.5 反时限过流保护（线路、厂用变、电容器、电动机保护配置） .........................................................
嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略的优化模型
嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略的优化模型一、本文概述随着航天技术的飞速发展，人类对月球的探索和利用进入了全新的阶段。
嫦娥三号作为我国探月工程的重要组成部分，其成功软着陆于月球表面，不仅标志着我国航天技术的重大突破，也为后续深空探测任务奠定了坚实的基础。
然而，软着陆过程作为探月任务中的关键环节，其轨道设计与控制策略的优化问题一直是航天领域的研究热点和难点。
本文旨在探讨嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略的优化模型，通过对现有研究成果的综述和深入分析，以期为我国未来探月工程及深空探测任务的轨道设计与控制提供理论支持和实践指导。
本文将对嫦娥三号软着陆任务进行简要介绍，包括任务背景、软着陆过程的关键技术难点以及面临的挑战。
在此基础上，重点阐述轨道设计与控制策略在软着陆过程中的重要性，以及优化模型建立的必要性。
文章将综述国内外在月球软着陆轨道设计与控制策略方面的研究成果，包括轨道优化方法、制导与控制策略、以及着陆精度与稳定性等方面的研究现状。
通过对比分析，总结现有研究成果的优点和不足，为后续的优化模型建立提供理论依据。
本文将提出一种针对嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略的优化模型。
该模型将综合考虑轨道动力学特性、制导与控制算法、着陆环境等多因素，通过数学建模和仿真分析，实现对轨道设计与控制策略的优化。
还将对优化模型进行验证和评估，以确保其在实际应用中的可行性和有效性。
本文的研究不仅有助于提升我国探月工程及深空探测任务的技术水平，还可为其他航天器在复杂环境下的轨道设计与控制提供有益的借鉴和参考。
二、月球环境及轨道特性分析在进行嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略的优化之前，首先需要对月球的环境和轨道特性进行深入的分析。
月球，作为地球的唯一天然卫星，其表面环境复杂多变，重力场分布不均，且没有大气层保护，这些特点对嫦娥三号的软着陆轨道设计和控制策略提出了更高的要求。
月球的重力场分布对轨道设计有着直接的影响。
由于月球内部质量分布不均，其重力场呈现出复杂的特性，尤其是月球表面附近的重力梯度变化较大。
嫦娥三号任务全过程将经历五个关键飞控阶段
嫦娥三号任务全过程将经历五个关键飞控阶段第一个阶段是发射阶段。
在这个阶段，嫦娥三号将被发射到太空中。
整个发射过程需要一个强大的火箭来提供推力，以将嫦娥三号送入预定的轨道。
在这个阶段，飞控系统将负责监测和控制火箭的运行情况，确保嫦娥三号成功进入太空。
第二个阶段是轨道校正阶段。
一旦嫦娥三号进入太空后，它将进入一个围绕地球运行的轨道。
在这个阶段，飞控系统将负责对嫦娥三号进行轨道校正，以确保它能够准确地进入月球轨道。
第三个阶段是月球着陆器进入月球轨道阶段。
一旦嫦娥三号进入月球轨道，它将开始准备进入月球表面。
在这个阶段，飞控系统将负责控制嫦娥三号的速度和姿态，确保它能够准确地进入月球表面。
第四个阶段是月面软着陆阶段。
一旦嫦娥三号进入月球表面附近，它将开始着陆准备。
在这个阶段，飞控系统将负责控制嫦娥三号的姿态和速度，确保它能够顺利地着陆在月球表面。
这是一个非常关键的阶段，因为着陆过程需要非常高的精确度和稳定性。
第五个阶段是月球车的部署和操作阶段。
一旦嫦娥三号成功着陆，它将部署月球车，以进行科学勘测和探索工作。
在这个阶段，飞控系统将负责控制月球车的移动和操作，确保它能够准确地执行任务。
飞控系统还将负责监测和管理月球车的能量资源，以确保它能够持续运行。
总结起来，嫦娥三号任务的五个关键飞控阶段包括发射阶段、轨道校正阶段、月球着陆器进入月球轨道阶段、月面软着陆阶段和月球车的部署和操作阶段。
这五个阶段都需要飞控系统的严密监测和精确控制，以确保嫦娥三号能够顺利地完成任务，取得成功。
这是中国航天工程中一个重要的里程碑，也标志着中国航天科技的进步和发展。
嫦娥三号软着陆轨道设计与最优控制教材
嫦娥三号软着陆轨道设计与最优控制摘要月球软着陆是月球探测中的一项关键技术。
嫦娥三号采用自环月轨道开始的软着陆方案。
嫦娥三号在高速飞行的情况下，要保证准确地在月球预定区域内实现软着陆，关键问题是着陆轨道与控制策略的设计。
如何设计一条最优的软着陆轨道，采用最优的控制策略，使得嫦娥三号不仅能够安全、准确降落到预定降落点，而且使发动机消耗的燃料最少，是一个极具挑战的研究课题和任务。
对于问题1，本文采用经典二体问题的矢量解法并结合月心赤道惯性系求解得到了嫦娥三号在椭圆环月轨道上近月点和远月点的位置、速度和方向。
处理问题2时，依据软着陆各个阶段的具体情况，通过分别建立各个阶段的动力学模型来确定着陆轨道，如在动力下降段建立了均匀球体三维动力学模型和月心惯性系下软着陆动力学模型；在垂直下降段的接近段，建立了平面月球二维动力学模型，在垂直下降段的着陆段建立了垂直动力学模型。
为了最优控制嫦娥三号准确、安全降落到预定点，并且消耗燃料最少，在软着陆的6个阶段分别进行优化控制，得到最优变轨时发动机点火和关车的最佳位置，以及推力方向的最优控制律。
如进入霍曼转移轨道后，关闭发动机，利用月球引力飞行；根据庞特里亚金极大值原理，给出耗燃最优控制律，确定在动力下降段的最优推力并优化着陆轨道；在垂直下降段，分别对嫦娥三号在2400m和100m拍摄到的数字高程图中各个像素进行统计分析，求出数字高程图中区域的统计分布情况，嫦娥三号以此为依据进行分析，调整位置，选择高程在100米左右的区域进行软着陆。
处理问题3时，由于机动点处的速度和位置的微小变化会对轨道产生影响，而在月球软着陆主制动段，影响制导精度的误差源主要有偏离标准飞行轨迹的初始条件误差和导航与控制传感器误差。
因此建立了初始条件误差模型和导航与控制传感器误差模型进行敏感度和误差分析。
表明发动机关机时的速度变化时，目标半径将变化非常巨大，同样发动机关机时的半径的变化同样会产生巨大的误差。
嫦娥三号自主避障软着陆控制技术
嫦娥三号自主避障软着陆控制技术一、概述《嫦娥三号自主避障软着陆控制技术》一文旨在深度剖析中国嫦娥三号月球探测器在实现月面自主避障软着陆过程中所采用的一系列关键技术和创新策略。
作为中国探月工程二期的标志性任务，嫦娥三号的成功着陆不仅标志着中国成为世界上第三个实现月面软着陆的国家，更因其前所未有的自主避障能力，展现了我国在深空探测领域卓越的自主导航、控制与决策技术水平。
软着陆控制技术是确保嫦娥三号在月球复杂地形环境下安全降落的核心环节。
面对月球表面未知的岩石、陨石坑、陡坡等潜在威胁，嫦娥三号采用了先进的自主避障系统，该系统集成了高精度传感器、高速数据处理单元、智能规划算法以及精密执行机构，能够在实时飞行条件下自主识别潜在障碍，动态规划出安全的下降路径，并精准控制探测器的姿态和推进力，以确保在最后阶段实现厘米级的精确着陆。
文章首先回顾了嫦娥三号软着陆任务的整体架构与技术需求，阐述了软着陆过程中的各个关键阶段，包括主减速段、快速调整段、接近段、悬停段、避障段以及缓速段，详细解析了每个阶段的技术难点与应对策略。
特别强调的是，嫦娥三号在距离月面约100米高度时启动的精避障段，利用搭载的光学相机获取高分辨率图像，构建三维数字高程图，通过复杂的图像处理与地形分析算法，迅速识别出可能影响着陆安全的障碍物，并据此制定出最优的避障策略。
文章进一步深入探讨了嫦娥三号自主避障系统的组成与工作原理，揭示了其如何通过多源信息融合、实时障碍检测、避障路径规划与重规划、以及高精度姿态控制等先进技术手段，实现在复杂光照条件和极端温度变化下的稳定、高效运行。
还介绍了嫦娥三号在软着陆过程中所采用的故障诊断与容错控制机制，确保在面临异常情况时能够及时采取应急措施，保证任务的顺利完成。
《嫦娥三号自主避障软着陆控制技术》一文旨在全方位展现嫦娥三号在软着陆控制领域的技术创新与实践成就，通过对关键技术细节的剖析与案例解读，为后续深空探测任务的着陆控制技术发展提供宝贵的参考经验与技术启示。
自动化、智能化为嫦娥三号探测器奔月提供了有力技术支撑
自动化、智能化为嫦娥三号探测器奔月提供了有力技术支撑一、嫦娥三号概况：嫦娥三号探测器将突破月球软着陆、月面巡视勘察、月面生存、深空探测通信与遥控操作、运载火箭直接进入地月转移轨道等关键技术。
二、技术特点：1 天地协同“小秘书”发射前，邢锦江博士守在总体岗位上，正根据协同工作程序对嫦娥三号的计划执行情况进行严密监视。
通过监控界面可以看到，调度的每一个口令、探测器的每一个动作都有细致的安排。
据介绍，协同工作程序是飞行控制中一种重要的计划类方案，地面技术人员要依此方案进行控制和操作。
邢锦江表示，传统的协同程序编排过程十分复杂，需依靠人工编排，且往往耗费两三周时间，在任务执行中还无法进行动态调整。
该中心近年开发出飞行任务飞控协同自动规划与辅助决策支持系统，如同一位精干的“小秘书”，完成协同程序编排工作仅需十多分钟，大大提高了决策指挥的效率和应急处置能力，在多次任务中发挥了重要作用。
嫦娥三号任务中，“小秘书”得到了升级完善，新增的操作提醒功能让它能够尽到更多职责。
总调度张远明介绍，操作提醒功能可以通报即将开始的飞控操作，同时能提供精确的倒计时，给调度指挥人员带来了极大方便。
据介绍，北京中心今年还开发了“故障辅助决策系统”、“飞控规划作业平台”等一系列自动化系统，以进一步适应本次任务遥操作控制复杂、应急预案数量大、两器协同控制要求高等特点。
2 测控天网“防火墙”作为嫦娥三号任务飞控的“神经中枢”，北京中心需要通过网络与十几个国内外测控站进行实时数据交换和信息共享。
然而网络存在风险，一旦遭受干扰和侵袭，后果不堪设想。
为此该中心自主研制了网间隔离系统，可有效解决风险隐患。
在该中心指控室机房可以看到，网间隔离系统电脑显示屏上，一条条绿色网络信号传输曲线平稳运行着。
据了解，如果出现网络干扰，绿色的曲线会变成红色，还会有报警发出。
该中心高级工程师刘博扬介绍，该系统可实现中心主任务系统与外网数据的“双向过滤”，任务数据出不去，外界干扰进不来，就像一道“防火墙”，为任务网提供安全防护。
《2024年嫦娥三号自主避障软着陆控制技术》范文
《嫦娥三号自主避障软着陆控制技术》篇一一、引言在当代的航天技术领域，月球探测任务不仅关乎国家科技实力的体现，更是对人类探索宇宙奥秘的重大推进。
嫦娥三号的成功发射与软着陆，无疑是中国航天事业的一大里程碑。
其中，自主避障软着陆控制技术作为嫦娥三号成功着陆的关键技术之一，具有重大的理论价值和应用价值。
本文将围绕嫦娥三号自主避障软着陆控制技术展开论述，旨在探讨其技术原理、实施过程及其对未来航天探测技术的影响。
二、嫦娥三号任务背景及意义嫦娥三号是中国探月工程二期的关键任务之一，其目标是在月球表面实现软着陆并开展科学探测。
与以往的月球探测任务相比，嫦娥三号不仅需要完成更复杂的探测任务，还需要在复杂的月球表面环境中实现自主避障和软着陆。
这一技术的成功实施，不仅是对中国航天科技能力的巨大提升，也推动了世界月球探测技术的发展。
三、自主避障软着陆控制技术原理嫦娥三号的自主避障软着陆控制技术主要包括两个关键部分：一是避障系统，二是软着陆控制系统。
避障系统通过搭载的高精度探测设备，实时获取月球表面的地形地貌信息，通过算法分析，预测可能的障碍物并提前做出避障决策。
而软着陆控制系统则根据避障系统的信息以及航天器的状态信息，实时调整航向和姿态，确保在降落过程中能够平稳地着陆在预定位置。
四、技术实施过程嫦娥三号的自主避障软着陆控制技术的实施过程可以分为以下几个步骤：首先，通过高精度探测设备获取月球表面信息；其次，通过避障系统对获取的信息进行分析处理，预测可能的障碍物；接着，根据预测结果和航天器当前状态，制定出合适的避障和着陆策略；最后，由软着陆控制系统根据策略调整航天器的航向和姿态，实现平稳的软着陆。
五、技术成果及影响嫦娥三号的自主避障软着陆控制技术的成功实施，不仅实现了中国航天器在月球表面的安全软着陆，也积累了宝贵的经验数据和理论成果。
这一技术的成功应用，不仅提升了中国航天科技的国际地位，也为未来的深空探测任务提供了重要的技术支撑。
嫦娥三号探测器采用核动力推进 代表世界最高水平
嫦娥三号探测器采用核动力推进代表世界最高水平我国嫦娥三号月球探测器发射在即，为了能够在月球上过夜;嫦娥三号需要长时间经受严寒带来的极大挑战。
为了突破这一难关，我国嫦娥三号，将携带核能电池(是一种核动力装置)飞天。
如能成功，就将使我国成为继美俄之后，成为世界上第三个将核动力应用于太空探测的国家。
那么，什么是核能电池？其作用是什么？世界上，对核电池研究、使用情况如何？我国嫦娥三号月球探测器，为什么需要安装核电池？核能不仅是核裂变产生的，核衰变也产生核能提起核能、核动力，人们也许马上连想起核电站、核潜艇;马上与核反应堆等“大家伙”联系在一起。
其实这是一种误解。
目前广泛采用核动力是利用可控核裂变反应来获取能量，从而得到动力，热量和电能。
利用可控核裂变反应来获取能量的原理是：当裂变材料(例如铀-235)在受人为控制的条件下发生核裂变时，核能就会以热的形式被释放出来，这些热量会被用来驱动蒸汽机，直接提供动力，也可以连接发电机来产生电能。
核能每年为人类提供所需能量的7%，或所需电能中的15.7%。
但是核能、核动力不仅是靠核反应堆进行的核裂变反应产生能量这一种。
核衰变反应也能放出的能量。
核电池就是基于核衰变反应做成的。
核衰变反应远不如裂变那么剧烈(不加控制的裂变就是核爆炸)，释放能量也远不如裂变那么巨大。
但衰变释放的能量也不容忽视。
如钚238衰变时，表面温度可以达到五六百摄氏度，足以让钚金属块呈现出炽热的红色。
在日本福岛核事故中，抢险人员之所以要迅速重建被破坏的堆芯冷却系统，就是为了导出核燃料衰变产生的热量。
否则，高温会熔解金属保护壳，导致严重核泄漏。
什么是核电池核电池(又称原子能电池或放射性同位素发电装置)是指那些使用放射性同位素衰变时产生的能量转化为电力的装置。
核电池也叫同位素电池。
(注：同位素是指有相同质子数，不同中子数的原子。
如氕与氘互为同位素。
核素是指具有一定质子数的原子，是一种具体的原子，如氕或氘就是核素。
嫦娥三号APXS月夜生存装置设计与验证
上唯 一 的载 荷 ． 它 通 过携 带 的主 动 激 发源 激 发 月岩或 月壤 中 的元素 ， 并探 测 其产 生 的特 征Ｘ射 线 从 而 获 得 月球 元 素 的种 类 及 含量 信 息 ， 为 月球 地 质 化 学过 程 和 形 成演 化 研 究
提 供 重要 依据 ．
２ ０ １ ５ ． ０ ３ — ２ ７ 收到原稿， ２ ０ １ ５ — ０ ４ — ２ ２ 收到修改稿
第５ ６ 卷 第５ 期 ２ ０ １ ５ 年９ 月
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文
学
报
Ｖｏ Ｉ ． ５ ６ ＮＯ ． ５ Ｓ ｅ ｐ ｔ ． ， ２ ０ １ ５
ＡＣＴＡ ＡＳ ＴＲ０ Ｎ０Ｍ Ｉ ＣＡ Ｓ Ｉ ＮＩ ＣＡ
嫦娥 三号ＡＰ ＸＳ 月夜生存装置 设 计 与验 证
陈灯 意 ， ２ ， ３ ｔ 伍 健１ ， ２ 胡 一鸣 ， ２ ， ３ 常 进１ ， ２ 宫一忠 ， ２ 蔡 明生 ， ２ 王焕 玉４ 张家 宇４ 崔兴柱４ 汪锦 州４
月 球 表 面 为 准 真 空 环 境，没 有 适 度 的 大 气 ，因 而 月 昼 和 月 夜 差 别 极 大 ． 根 据 设
计， Ｃ Ｅ 一 ３将 首 选 着 陆 于 虹 湾 地 区， 位 于 月 球 北 纬４ ３ 。 左右， 月 夜 阶 段 月表 最 低 温 度 接 近一 １ ８ ０ 。 Ｃ， 且 周 期 长达 １ ４ 个 地球 日［ ２ － ３ ］ ．为保 障ＡＰ ＸＳ 探 头及 前 端 电子学 在 长 时 间处 于 低温 工况 的安全 存储 ， 必 须采 用 合适 的温 控手 段 ， 我们 设 计 了 以放 射 性 同位素 。 。 。 Ｐ ｕ 作 为 燃料 的同位 素加 热单 元 作为 核心 的 月夜 生存装 置 ， 来 保证探 头 在 月夜 低温 工况 安全 ．
嫦娥三号月球探测器资料
嫦娥三号月球探测器资料嫦娥三号月球探测器资料北京时间２０１３年１２月２日１时３０分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，成功将“嫦娥三号”探测器发射升空。
嫦娥三号月球探测器由着陆器和巡视器（俗称月球车）共同组成。
与嫦娥一号、二号不同，嫦娥三号不再称为卫星，而是称作“探测器”，包括着陆器和月面巡视器（后者也被称为月球车）。
２０１３年１１月２６日嫦娥三号月球车得名“玉兔”在我国首辆月球车全球征名活动中，近６５万网民投票“玉兔”号。
嫦娥三号月球探测器总重近３．８吨。
在月球表面软着陆后，“玉兔”号将驶离着陆器进行为期约３个月的科学探测，着陆器则在着陆地点进行就位探测。
按照计划，将于１２月中旬择机在月球虹湾地区实现软着陆，开展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等科学探测任务。
２０１７前后将开展探月工程第三期任务，主要是实现月球表面软着陆并采样返回。
“人类探月一般遵循“探”“登”“驻”三大步。
中国探月工程将第一大步“探月”细分为三期——即“绕”“落”“回”三小步。
绕月探测工程，由嫦娥一号卫星承担。
“绕月”任务圆满完成后，进入探月工程二期“落月”阶段，“落月”主任务由嫦娥三号承担。
嫦娥二号由嫦娥一号“备份星”转为嫦娥三号“先导星”。
嫦娥三号是中国首个在地球以外天体实施软着陆的航天器，将实现探月工程二期“落”的工程目标。
与嫦娥一号、二号相比，嫦娥三号探测器的技术跨度大、设计约束多，结构也更为复杂，主要包括着陆器和巡视器两大部分，其中巡视器，俗称月球车，由９个分系统组成；而着陆器是为了实现月面软着陆专门量身定做的新型航天平台，具有１１个分系统。
嫦娥三号探测器由运载火箭发射升空后，经发射段、地月转移段、环月段和动力下降段等过程，飞行大约１４天的时间，将以软着陆的方式降落在月球虹湾地区；之后，着陆器释放巡视器；两器分离后，各自独立开展月面探测工作。
与以往航天器相比，嫦娥三号最大的特点就是首次在地球以外天体执行软着陆及月面巡视勘察任务，创造了中国航天史上的又一第一。
嫦娥三号“玉兔”巡视器热控制
ｔ ｏ ｗ ａ ｒ ｍ Ｊ ａ ｄ ｅ Ｒ ａ ｂ ｂ ｉ ｔ Ｒｏ ｖ ｅ ｒ ｉ ｎ ｍｏ ｏ ｎ ｎ ｉ ｇ ｈ ｔ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｏｒ ｆ Ｊ ａ ｄ ｅ Ｒ ａ ｂ ｂ ｉ ｔ Ｒｏ ｖ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍａ ｌ
摘 要 ：根 据 嫦 娥 三号 “ 玉兔” 巡 视 器 总体 构形 特点 和任 务 过 程 中 的 环 境 条 件 ， 提 出 了巡 视 器 月 昼 散 热 和 月 夜 保 温 热 控 设 计 思路 ， 具 体 描 述 了巡 视 器 月 昼 朝 天 散 热 和 月 夜 利 用 两 相 流 体 回 路 、 同 位 素 热 源 进 行 设 备 保 温 的 热 控 设 计 方 法 。经 过 热 平 衡 试 验 验 证 和在 轨 飞 行验 证 ， 热控 分系统 的各项 功能和性 能均满 足总体要 求 ， 设 备 温 度 均 控 制 在 所 要 求 的 温度 范 围 内 ， 表 明热 控 设 计 是 合 理 和 可 行 的 。 关键 词 ：“ 玉兔”巡 视器 ； 热 控 系统 ；同 位 素 热 源 ； 两 相 流体 回路
（ １ ．Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ｃ ｒ ａ ｔ ｆ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ａ ｃ ａ ｄ ｅ ｍ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ９ ４， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ．Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｔ ｈ ｅ ｒ ｍ ａ ｌ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ９ ４，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
嫦娥三号研制过程艰辛风险难控 攻克六大关键技术
嫦娥三号研制过程艰辛风险难控攻克六大关键技术解密嫦娥三号探测器嫦娥三号探测器研制技术跨度之大，设计约束之多，攻关过程之艰辛，令很多参与任务的设计师刻骨铭心文/《瞭望》新闻周刊记者陈泽伟特约撰稿庞丹随着嫦娥三号任务的开启，人们的目光又一次聚焦中国航天。
作为我国首个在地球以外天体实施软着陆和月面巡视勘察的航天器，嫦娥三号探测器由哪几部分组成？与其他卫星相比有什么特点？技术创新点有哪些？面临的风险是什么？《瞭望》新闻周刊记者走进嫦娥三号探测器抓总研制单位——中国航天科技集团空间技术研究院，了解嫦娥三号的方方面面。
重点实现三大目标从立项到发射，嫦娥三号探测器经历了5年9个月的艰难奋战。
2008年3月，探月工程二期正式立项，嫦娥三号探测器系统全面启动研制工作。
相继经过了方案论证、初样和正样研制阶段，并于2013年9月初，奔赴西昌卫星发射中心，开展为期近三个月的发射场工作。
2013年12月2日，万众瞩目的嫦娥三号一飞冲天，发射取得圆满成功。
嫦娥三号探测器系统总设计师孙泽洲介绍说，嫦娥三号是我国首个在地球以外天体实施软着陆和月面巡视勘察的航天器，将实现探月工程二期“落”的工程目标，创造了我国航天史上的又一个第一。
与嫦娥一号、二号相比，嫦娥三号探测器主要包括巡视器和着陆器两大部分——巡视器俗称月球车，由9个分系统组成；而着陆器是为了实现月面软着陆专门量身定做的新型航天平台，有11个分系统。
嫦娥三号探测器由运载火箭发射升空后，经发射段、地月转移段、环月段和动力下降段等过程，飞行大约14天的时间，将以软着陆的方式降落在月球虹湾地区；之后，着陆器释放巡视器；两器分离后，各自独立开展月面探测工作。
嫦娥三号在飞行任务期间，将重点实现三大工程目标，一是突破月球软着陆、月面巡视勘察等关键技术，提升航天技术水平；二是研制月球软着陆探测器和巡视探测器，建立地面深空站，具备月球软着陆探测的基本能力；三是建立月球探测航天工程基本体系。
北京三号A-B卫星供配电分系统设计
北京三号A-B卫星供配电分系统设计北京三号A/B卫星供配电分系统设计近年来，随着航天技术的飞速发展，航天卫星的应用范围不断扩大，对供配电系统的需求也在不断提高。
为了满足这一需求，北京航天控制中心研发了北京三号A/B卫星供配电分系统。
该系统采用先进的技术和设计理念，确保了卫星在太空中的可靠运行。
一、系统概述北京三号A/B卫星供配电分系统是卫星的重要组成部分，主要包括供电控制模块、分配单元、保护装置和监测模块等几个关键模块。
供电控制模块负责对电源进行管理和控制，包括电源选择和切换、电池充放电管理等功能。
分配单元负责将来自电源的电能分配到各个子系统中，确保每个子系统都能得到稳定可靠的供电。
保护装置负责监测电流、电压、温度等参数，当发现异常情况时，能够及时切断电源，防止损坏。
监测模块负责实时监测系统各个节点的工作状态，并将监测数据反馈给地面控制中心。
二、系统设计（一）供电控制模块设计供电控制模块采用了先进的微处理器技术，具有高性能和可靠性。
该模块具备多种保护功能，如过电流保护、过电压保护、过温保护等，可以有效防止异常情况对卫星系统的损害，并能自动切换电源，确保卫星供电的连续性。
（二）分配单元设计分配单元采用模块化设计，每个模块都有自己的供电和保护机制，可以独立工作也可以与其他模块联动。
分配单元中使用了高效的电能管理系统，通过精确的电能分配和控制，满足各个子系统的不同电能需求，确保了整个卫星系统的稳定工作。
（三）保护装置设计保护装置主要由电流、电压和温度传感器组成，能够实时监测各个节点的工作状态。
当监测到电流、电压或温度异常时，保护装置能够立即切断电源，保护相关设备不受损伤。
此外，保护装置还能进行故障诊断和记录，方便地面人员快速排查和维修故障。
（四）监测模块设计监测模块利用传感器实时监测各个节点的电池电量、温度、负载情况等数据，并将数据传输给地面控制中心。
地面控制中心可以通过监测数据了解卫星系统的工作状态，及时发现和解决问题，保证卫星的正常运行。
嫦娥三号软着陆轨道设计与控制策略
v1 v2
gy
卫星月球系统的总能量 近地点的速度 远地点的速度 月球的重力加速度 第 n 次观测的时间 在时间 t n 时嫦娥三号的接近速度
tn vn
2
n n
r
调节变推力发动机的时间 下一次观测之前的等待时间 嫦娥三号的距离月球球心的距离 嫦娥三号的级角 嫦娥三号的法向速度 嫦娥三号的切向速度 推力方向角 发动机推力 嫦娥三号在初始时刻的重量 每秒消耗的燃料量 月球半径 嫦娥三号的着陆条件
v
4.1.1 椭圆表达式
2 E 2GM m r
假设嫦娥三号的椭圆轨道的长半轴为 a ，短半轴为 b ，两焦点为 F1 和 F2 ，半焦距 为 c ， P 为椭圆曲线上的任意一点。按余弦定理得： (2c) 2 r 2 (2a r ) 2 2r (2a r ) cos 2 因为 cos 2 2 cos 2 1
(1837.013km,510km) 。
对于问题二着陆轨道和最优控制策略， 首先我们认为限制条件是在各个阶段的高度 和速度大小，其次出于最优化考虑，我们认为嫦娥三号的发动机在工作时不是单一工作 状态，而是不断地调整，即推力大小时刻在变，再有嫦娥三号在着陆过程中，由于燃料 的消耗，质量不断在减小。因此，根据上述的几个条件，我们建立离散时间的动力系统， 并使用微分调节，确定了加速度 a n 与速度变化量 v n 之间的比例关系，之后 v n 代入差分 方程组中，确定了嫦娥三号的状态变量的函数表达式。分析当嫦娥三号到达目标点时的 稳定性，通过 MATLAB 编程刻画出目标点的向量场图，通过比较各个向量场图，从而 得到各个参数的取值范围，求得表达式。最后通过 MATLAB 仿真，得到嫦娥三号的运 动轨迹。 对于问题三，对所求的轨道方程进行灵敏性和误差分析。首先是灵敏性分析，先是 确定问题二中的特征值 1 和 2 ， 其次将我们通过计算灵敏性指标 S 分析的各个参数分别 对特征值的影响， 并得出结论加速度 a n 与速度变化量 v n 之间的比例系数比较灵敏， 若增 大 1%，会使 1 ， 2 分别增大 93.7%，7.76%，容易使系统不稳定。针对实际控制中存在 误差，我们假设发动机有 1%的误差，并用 MATLAB 进行了仿真，最后理想轨迹和误差 轨迹基本重合，可以知道我们的控制策略具有很好的鲁棒性。
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□“玉兔”号月球车构造/新华社资料整理/覃柳洁唐宏伟制图/黄欣晨报记者杨育才“嫦娥奔月”即将迎来最精彩动人的一刻。
按照“奔月”时间表，嫦娥三号将于12月14日在月球表面的虹湾着陆，并开始为期3个月的月面巡视勘察。
嫦娥三号将在月球上遇到哪些恶劣的环境？它将依靠什么能源在月面维持“生命”？“玉兔”月球车将如何在月面巡视工作？如何将收集到的图片、资料等信息传回38万公里之外的“娘家”地球？近日，晨报记者采访了中国航天科技集团第八研究院804、805、811所多位专家，他们代表着上海的航天实力，参与了嫦娥三号月球车的研制。
疑问1：要去的月面环境如何？“玉兔”要承受“月宫”300多摄氏度温差，1/6g重力环境传说中的“月宫”美妙绝伦，嫦娥会带着玉兔在月宫里翩翩起舞。
但在真实的月球上，没有空气，没有水，只有高达300多摄氏度的温差。
12月2日凌晨，嫦娥三号搭乘长征三号乙遥二十三运载火箭，从西昌卫星发射中心开始其登月之旅。
在经过发射阶段、地月转移段、环月段以及动力下降段之后，嫦娥三号将会在月球表面软着陆。
在接受晨报记者采访时，中国航天科技集团第八研究院第805所专家介绍说，温差是登月后的嫦娥三号首先要面对的考验。
月球车的车轮、摇臂等活动部件都是金属材质，具有热胀冷缩的特性，这就对材质和加工精度提出了很高要求。
如果膨胀过度，活动部件容易出现卡死等故障。
除温差外，月球1/6g的重力环境，也是一大考验。
设计师表示，月球表面的土壤非常松软，而且还凹凸不平，甚至还有陡峭的高坡。
在这种重力环境下，月球车巡视过程中不仅要保持平稳，还要具备较好的通过性，更不能侧翻。
在第八研究院的月表形貌综合模拟试验控制室里，科研人员在模拟月壤上进行的各项试验；1/6g重力环境则通过跟随吊挂来实现，使得月球车只有1/6的重量压在模拟月面上。
此外，月表细小的月壤还会形成悬浮颗粒，并且因为月壤带有静电，容易吸附在月球车的车轮上，这对月球车活动部件的密封提出了非常高的要求。
“如果这些颗粒或沙尘进入轴承，轻则增加摩擦力，重则卡死轴承，影响月球车机动性。
”疑问2：“玉兔”到站如何“下车”？有“梯子”，下车全靠自身程序，风险还不小整个“玉兔”月球车由移动、结构与机构、导航控制、综合电子、电源、热控、测控数传和有效载荷共8个分系统组成。
中国航天科技集团第八研究院巡视器移动分系统设计师介绍说：“这个分系统包括6个车轮、摇臂和差动机构，就像是汽车的底盘一样。
”正是有了这个移动分系统，“玉兔”才能走下着陆器，在月表前进、后退、原地转向、行进间转向，还能爬上20度的坡道，越过20厘米高的障碍。
“着陆器释放月球车的过程，是一个比较大的难点。
”上海航天专家胡震宇介绍说，从发射到月球着陆，月球车都是固定在着陆器顶部的。
当着陆器着陆后，转移机构悬梯解锁，然后月球车和着陆器连接部分解锁，展开太阳能帆板并转移到悬梯顶端，最后，悬梯带着月球车往下转移，直至悬梯前端触碰月面，月球车才沿着梯子下滑到月球表面。
“之所以说这个步骤比较难，是因为月球车沿悬梯运动过程中存在着一些不可控的风险。
”尽管着陆器会选择一块尽量平坦的地方着陆，但梯子伸出来的姿态比较难以控制，有可能会出现倾斜。
月球车在下滑时，完全依靠自身既定的程序进行，速度会非常缓慢，但是其方向和速度都不受地面控制。
“从国际探测数据来看，世界各国对月球的探测共进行了129次，成功率是51%。
从这些数据来看，探月活动风险还是很大的。
”在11月26日举行的嫦娥三号任务首次新闻发布会上，探月工程副总指挥李本正表示，等月球车和着陆器落到月球上的时候，月球车从着陆器上走下来，是一个比较难的过程，也是一个非常重要的亮点。
为保证月球车能够平安地下滑到月球表面，巡视器移动分系统的科研人员进行了上千次的地面试验，以模拟验证各种姿态下的释放过程。
李本正在发布会上表示，虽做了很多模拟，但对月球上的认识还是不完全和不充分的，所以存在着一定风险，也对执行任务的过程做了相应预案。
疑问3：“玉兔”在月宫如何作息？长达14天的白天和黑夜，只有月昼在工作，所以，“玉兔”3个月任务期里将“半睡半醒”当月球车离开着陆器，踏上月球表面之后，就进入了月面工作阶段。
据李本正介绍，嫦娥三号的着陆器和月球车上各搭载了4种有效载荷，对月面、月表进行勘察。
月球车在月表如何工作呢？设计师透露，在短距离的行进中，月球车能够自主导航；但是远距离、大范围的巡视，就需要地面来设定行进路线。
“月球车每走一小段，都会给地面一个反馈，包括图片或者数据，地面根据这个反馈再形成一个路径规划，通过指令指挥月球车前进、后退或者转弯。
”根据此次探月规划，嫦娥三号将在月球进行为期3个月的探测。
但由于月昼和月夜的原因（月球上的一昼夜相当于地球上的28天，一夜相当于地球上14天），“玉兔”月球车实际上只有月昼时间在工作，月夜里则处于休眠状态。
在月球表面巡视的3个月中，“玉兔”将依靠各种先进设备，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的科学探测，最深可以探测月表下100米深处，对月表物质主要元素进行现场分析。
它传回来的数据，将帮助人们更直接、更准确地了解神秘的月亮。
疑问4：如何“睡眠”和“唤醒”？通过地面测控人员指令，“玉兔”在“日落”时太阳能电池板收拢，防体温流失进入休眠状态，“日出”开始供电，由休眠唤醒模块唤醒在接受晨报记者采访时，承担嫦娥三号电源分系统的中国航天科技集团第811所副所长钱斌介绍，嫦娥三号月球车的电源分系统，由太阳能电池阵、一组锂离子蓄电池、休眠唤醒模块和电源控制器组成。
当着陆探测器实现在月球表面软着陆后，首先由着陆器为月球车充电，对月球车进行初始化。
“太阳能电池阵就像是发电厂，电源控制器则用于管理发电厂生产出来的电，除了提供给着陆器和月球车使用，还要用来给锂离子电池充电。
”钱斌介绍说，由于月夜长达14天，锂离子电池即便充满也无法满足月球车连续工作14天的需要，因此只能休息。
按照设计，当太阳光线和月球车所在月面的夹角低于5度时，地面测控人员就会发出指令，将月球车一侧的太阳能电池板收拢，包裹在月球车箱体外部，防止体温在月夜里通过辐射流失。
另一侧的电池板则调整角度，对准日出的方向。
“月球车进入休眠状态后，电源将关闭，以节省电力。
”钱斌介绍说，14天的月夜结束后，月昼开始。
当太阳升到月面5度时，原本伸展开的那个太阳能电池板开始供电，休眠唤醒模块就会唤醒月球车，重新开始工作。
“可以说，月球车的‘日落而息’，是由地面控制的；‘日出而作’，就得靠月球车自己醒来。
”根据任务规划，月球车将在月表执行为期3个月的任务。
“我国的航天器设计寿命一般都远远高于任务期，所以虽然任务期只有三个月，但三个月后月球车还将能继续工作。
”钱斌介绍说，影响航天器寿命的因素主要有两个，首先是能量系统，无论镍镉电池、锂离子电池还是太阳能电池，都会随着时间而衰减；其次是航天器的机械部件，会随着时间加长而逐步老化或者出现故障等。
疑问5：在月宫如何“保暖”？“月兔”怀揣核能“暖宝宝”，此外，其身裹的一层金色“外衣”也是抵御温差的“法宝”除了休眠唤醒模块外，嫦娥三号的另一大亮点是它携带了一个同位素热源。
这也是我国航天器首次利用核能源。
“目前主要采用钚-238，它在衰变过程中辐射出高能粒子可为热能材料提供热能，使舱内设备的温度保持在零下50℃以上。
”钱斌告诉记者，嫦娥三号所携带的同位素，还仅仅是作为热源使用，未来嫦娥四号上或将安装放射性同位素温差电源，利用携带的同位素来供热并发电。
钚-238同位素的半衰期非常漫长，可以长达80多年，因此是星际探测器最理想的能源。
“在星际探测时，距离太阳越远，阳光越弱，太阳能电池不能有效工作，这时就需要利用放射性同位素温差电源。
”美国的“旅行者”、“好奇号”火星探测器都采用了钚-238同位素温差电源作为热电能源。
钱斌介绍说，“旅行者”探测器发射至今已经36年，但它所携带的同位素温差电源输出功率仅仅衰减了不到40%。
“之所以采用钚-238同位素，是因为这种同位素半衰周期足够长，而且其裂变产物为较大的α粒子，穿透性相对较弱，安全性就更高。
”月球车上裹着的那层金色“外衣”，也是“玉兔”抵御温差的“法宝”。
白天能反射强烈的阳光，降低箱体的温度；晚上则能防止车上箱体热量散发导致体温过低。
疑问6：如何和“娘家”联系？将用深空“无线宽带”回传数据，平均每秒1M左右速度传回地球“如果将嫦娥三号比作是一只飞上月球的风筝，测控数传分系统就是风筝线。
”中国航天科技集团第八研究院某专业技术研究所主任设计师告诉记者。
该所承担了嫦娥三号巡视器（即月球车）测控数传分系统。
“通过这根无形的‘风筝线’，地面的工作指令能传达到月球车；月球车在勘察中采集到的数据、图片等也通过这根‘线’回传到地球。
”据介绍，通过这套数传分系统，月球车采集到的数据，可以按照平均每秒1M左右的速度传回地球。
这在38万公里的距离上，已经是速度很快的“无线宽带”了。
要达到这样的速度，月球车的天线必须具备足够大的体积和辐射性能。
该所的科研人员提出了一个创造性方案，将天线当作月球车的桅杆，既可以收发信号，还能支撑全景相机。
“这个新型方案有很多好处。
首先，定向天线和全景相机不会相互干涉，定向天线实现了半球空间无遮挡高增益辐射性能，能向地面传输大量数据，而全景相机也获得了全视场成像无遮挡；另外，天线和桅杆合二为一后，能充分利用月球车有限的空间，并且天线支架采用碳纤维材料，也能降低月球车的重量。
”该设计师说。
将天线当作桅杆，解决了发射功率和大容量传输的问题，但另一个问题随之而来。
“月球车面临的环境，比地球轨道卫星的环境要恶劣很多。
”他说，地球轨道卫星绕一圈也就2小时左右，有的还不到2小时，也就是说卫星朝阳和背阴时间都不长，卫星经历的环境温差不会很大。
但月球有月昼和月夜，14天才白天黑夜交替一次，由此形成了300摄氏度左右的高温差。
“天线需要全程工作，又不能装进‘保温箱’，只能安装在月球车外部，暴露在月球表面。
这就必须要能经受最高150摄氏度、最低零下180摄氏度的温差考验。
”为此，科研人员进行了大量高难度的地面验证试验，如热真空试验和液氦环境下的低温存贮试验，充分验证了天线在月球表面巨大温差下的环境适应能力。