“嫦娥”带着“玉兔”上月球
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“嫦娥”带着“玉兔”上月球
2013年12月2日凌晨1时30分,搭载着“嫦娥三号”的长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空。这次,“嫦娥”不会觉得孤单了,因为她是带着“玉兔”一起去的,它们的目的地是地球的卫星――月球。
用反推力火箭软着陆
“嫦娥三号”携带着“玉兔号”月球车抵达了38万千米之外的月球附近。为了降落在合适的位置,“嫦娥三号”需要像直升机一样,在月球上空悬停。这时候,安装在它下方的摄像机会通过拍照来反馈月球表面信息,寻找一处平稳的地方着陆。找到适合着陆的地点后,“嫦娥三号”会在反推力火箭的帮助下慢慢下降,直到离月面4米高时再度悬停,把底下的发动机关掉,这样,它才会安全着陆。
2013年12月14日21时11分,“嫦娥三号”不负众望,在月球正面的虹湾以东区域成功着陆,十几亿中国人又一次共同见证了中国力量。
“嫦娥三号”任务是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第二步,也是承前启后的关键一步。这是我国航天领域迄今为止最复杂、难度最大的任务。至此,中国成为继美国和苏联后世界上第三个成功实施月球软着陆的国家。
“嫦娥”释放“玉兔”
惊险的旅程终于结束啦!“嫦娥三号”着陆后就不能移动了,它配备的多台照相机将对周围的地形、地貌进行拍摄。12月15日凌晨4时35分,藏在“嫦娥三号”怀中的“玉兔号”月球车沿着斜梯缓慢滑下,踏上月球,在月面印出了一道深深的痕迹。
这下,该这次探月的主角――“玉兔号”大显身手了。
你看,它轻松自如地在月面上行走,时不时拐个弯,又转个圈,遇到“可疑情况”就停下来,用它的机械臂采集石块和土壤。它现在离地球那么远,它是如何做到的呢?你要明白,它可不是只普通的兔子,而是集各种高科技于一身的“玉兔号”。
从技术难度上来看,“玉兔号”堪称我国史上最难造的“车辆”。科技人员从零起步,倾注了大量心血,历经10年时间终于创造出了这辆能够承受月球上真空、强辐射和高温差等极端环境的月球车。
月球上的夜晚温度非常低,达到了-180℃,对“玉兔号”来说,它晚上最好还是睡觉吧。由于月球上的一“天”相当于地球上的28天,所以,科研人员会让“玉兔号”工作14天,然后再睡上14天。
身材――呈长方形盒状(没展开“翅膀”前有点像小推车),长1.5米,宽1米,高1.1米,重140千克。
肩插“太阳翼”――它的肩部有两片可以伸缩的太阳能
电池帆板,白天工作时展开,晚上“睡觉”时就收起来,将仪器设备包裹起来。
身披“黄金甲”――“玉兔号”周身金光闪闪,耀眼夺目,好似身披“黄金甲”。它披上“黄金甲”的目的不是为了好看,而是为了反射月球白昼的强光,降低昼夜温差,阻挡宇宙中各种高能粒子的辐射。其实,所有这一切,都是为了支持和保护“玉兔号”腹中的红外成像光谱仪等10多套科学探测仪器。
“四眼”观六路――安装在“玉兔号”身上的4台全景相机就是它的“眼睛”。它通过这几台相机“观察”周围环境,对月面障碍进行识别,然后对巡视的路径进行规划。遇到高于20厘米的石块或直径大于2米的大坑,它都能自动避让。
天线是“耳朵”――车身上的那根天线就是它的“耳朵”,用来接收来自地球的指令,或者将月球上看到的情形传回地球。
灵巧的“机械臂”――车身前方有一只灵巧的机械臂,它可以自由伸缩,主要用来采集月球上的石块和土壤,并且对其进行钻孔和研磨。
脚踩“风火轮”――尽管“嫦娥三号”的着陆点虹湾地区比较平坦,但月球表面遍布大大小小的陨石坑和石块。为了避免“玉兔号”在月球上“摔跤”或“崴脚”,科研人
员给它设计了6个特制的“风火轮”。“玉兔号”脚踩“风火轮”,可以自主前进、转弯、后退,还可以原地打转和横向移动,每小时能行驶200米。可能有人会认为它的速度太慢了,但你要明白,它登上月球是进行科学考察工作的,不是去飙车的。
“嫦娥”和“玉兔”互相拍照
12月15日晚,正在月球上开展科学探测工作的“嫦娥三号”和“玉兔号”用各自携带的相机顺利互相拍照。我们可以从照片上看到,在“嫦娥三号”着陆的虹湾地区布满了砾石和尘埃。
它们这次互拍的时间约有一分钟,但这并非简单的“留影”。从“玉兔号”几小时前驶向拍摄点开始,它成功验证了月面行走、地形建立、视觉定位、感知规划等遥控操作技术和车体控制、原地转向、相机使用等工作模式。这一切都说明这次的月球之旅非常成功。
左下图为“嫦娥三号”拍摄的“玉兔号”月球车。它“胸前”的五星红旗是那么的鲜艳夺目。科研工作者经过近一年的研发和反复测试,使用了特殊合成树脂、颜料制作了这面国旗。这面国旗既能经受月球昼夜高达300℃的温差,还可以抵抗月球上高剂量的辐射,在外太空极端环境下始终保持五星红旗的鲜艳颜色。
相依留驻“广寒宫”
“嫦娥三号”探测器的设计寿命是1年,“玉兔号”月球车的设计寿命只有3个月,它们完成任务后将永远留在月球上。
目前,我国还没有能力让它们返回地球。要把一个航天器从月球上运回地球是很艰难的,因为,航天器首先要克服月球的引力,在月地空间飞行一段距离,然后进入地球的引力场,这需要很大的动力。不过,我国也有让航天器返回地球的计划,那就是我国探月工程“绕、落、回”三步走中的第三步――“回”,预计“嫦娥五号”就可以实现了。
科学考察发现,月球上已知的矿物有100多种,其中有5种是地球上没有的。值得一提的是,月球上还含有地球上少见的氦-3。据介绍,氦-3是氦的同位素,它能在核聚变反应中释放巨大能量,而且几乎不产生放射性污染,被认为是21世纪人类完美的能源。