载人月球车概念设计
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划 。与初期 的月 球探 测 相 比较 ，重 返 月 球 、建 立 月球基 地 的科学 目标 更加 明确 。 。
据 自己的月球 探 测 计 划 ，纷 纷 投 入 巨资 ，研 制 各
种 月球 车 。载人 月球 车 是 月 球 探 测 、建 立 月 球 基 地 不可 缺少 的重 要 研 究 媒 介 和工 具 。随着 各 国探 月计 划 的深入 ，载人 月 球 车 的 研 究 和 开 发 、进 展
摘
要 ：本 文 分 析 了苛 刻 月 球 环 境 因素 对 载 人 月 球 车设 计 的影 响 和 阿 波 罗 载 人 月 球 车 的 经 验 教 训 。在 对 目前 载 人 月 球
车 概念 设 计 分 类 和主 要 特 点 分 析 的 基础 上 ，提 出 了载 人 月 球 车 的设 计趋 势 。 通 过 研 究 该 系 统 的 具 体 结 构 ，进 而 提 出三 轮 和
因月球表面没有大气 和磁 场的保护 ，低能量 的 太 阳风 、高能量 的宇宙 射线和太 阳耀斑粒 子等直接
辐射到月球表面 ，易产 生溅蚀 、电离 和聚合 ，毁坏 月球车结构和 电子部件 。月表的超真空环 境 ，也使
月尘可高达 ２ 。而且月球车行驶速度越快，扬起 ｍ
的月尘 越严重 。 ２ ２ 温 度的影 响 ．
的 “ 空探 索 基 本 构 想 ” 太 ，欧 洲 工 业 界 提 出 了 有
关 月球 着陆 器及 其 运 载火 箭 的各 种 方 案 。 目前 欧
空局 正 在论证 “ 月球 下 一 步 ” （ ｏ ｅｔ 着 陆 ＭｏｎＮ ｘ）
油漆表 面等 绝缘 表 面的粘 附力 可 以达到 １０ Ｐ ００ ａ左
头等 。造 成 阻 隔视 野 、读 数 错 误 、密封 失效 、机
等 。俄 罗斯航 天工 业 巨头 “ 能源 ” 火 箭 航 天集
团公 布 了 《 罗 斯 未 来 ２ 俄 ５年 载人 航 天 发 展 计 划
方案 》 ，计 划在 ２ １ ０ ５年派 载 人 飞 船 登 陆 月球 执 行
任务 ，在月球 上 建 立 一 个 拥 有 核 能 工 厂 和设 备 ， 并可 以提炼 出氦 一 ３的永 久 性 基 地 。２ ０ ０ ８年 ，俄 罗斯 已经开始 “ 球 一全球 ” （ ｕ ａ—Ｇｏ ） １轨 月 Ｌｎ ｌｂ 道 器 Ｂ阶段设 计 工 作 。 同年 ，针 对 欧空 局 提 出
四轮载人月球车概念设计 ，并对其移动 系统结构 和能源 系统等所涉 及的关键 技术 进行了探讨 。 关键词 ：概念设计 ；载人月球 车；移动系统
１ 引 言
２ ０世纪 ９ ０年 代 以来 ，第 二 次 探 月 高 潮 逐 渐
形成 。美 国 、俄 罗斯 、欧 空 局 、中 国 、 日本 、 印 度等 国 家 和 组 织 相 继 制 定 了 自己 的 月 球 探 测 计
构堵 塞 、材料 磨 损 、热 控 制 、吸入 和 过 敏 等诸 多 问题 ，并 且无 法 通 过刷 子 等 工 具 清 除 ，给 载人
登月 带来超 出想 象 的 困难 。 在 辐射 器 等 表 面 附着 的一层 绝缘 的 月 尘会 影 响 正 常 的 热量 交 换 。月 尘
对 于金 属表 面 的粘 附力 大 概 为 ２ ０～ ０ Ｐ ，对 于 ０ ３０ ａ
快慢 、其 功能 的完 善 程 度 与 性 能 的好 坏 ，将 直接
关 系到 整个 月球探 测及 行 星探测 的进 程 。
２ 苛 刻 月 球 环 境 因 素对 载 人 月 球 车 设 计 的
影 响
苛 刻 的月球 环 境 因素 对 载 人 月球 车 机 构及 结 构设计 存 在较 大 的影 响 ，而 在诸 多 因素 当 中 ，月
２１ ０ ０年 ９月
深 空 探 测 研 究
ＤＥＥＰ Ｓ ＡＣＥ ＥＸＰＬ Ｐ ＯＲＡＴ ０Ｎ １
Ｓｅ ｔ ２ ０ ｐ ． ０１ Ｖ０ ． ８ Ｎｏ ３ １ ．
第８ 卷
第 ３期
载 人 月球 车 概 念 设 计
哈 尔滨 工 业 大 学 邓 宗全 范雪兵 高海 波 丁 亮
右 Ｊ 。使 用 改性 Ｐ ｌｍ ｄ 为 月球 车 、设备 不 与 ｏ ｉｅ作 ｙ 地 面 直 接 接 触 的 外 壳 材 料 可 以 减 少 月 尘 的 粘 附力 。
器 』 ９６年 ， 日本 提 出 了建 造 永 久月 球 基 地 的 。１９
Baidu Nhomakorabea
计划 ，预计投资 ２０多亿美元 ，在之后的 ３ ６ ０年之
内建成 月球基 地 。
当前 实施 月球 探 测计 划 的 国 家和 组 织 都 在根
月尘 易 被 自然 或 人 为 活 动 扰 动 而 悬 浮 在 空
中 。 日出和 日落 时 巨 大 的光 电效 应使 其带 电漂 浮
一
２一
载 人 月 球 车概 念 设 计
２ １ 年 ９月 ００
并移 动 ，浮尘 另 一主 要来 源 是 月球 车 与 月壤 问 的 相互作 用 。Ａ ｏｌｌ ｐ ｌ ７号 的 月球 车 从 车 轮 处 扬 起 的 ｏ
尘 的影 响尤 为严 重 。
２ １ 月尘 的影 响 ．
２０ ０ ４年 ，美 国 Ｎ Ｓ Ａ Ａ宣布 的重 返 月球 计 划 更 是让这 次热潮 再次 升温 。美 国计 划于 ２ １ 前 进 ０ ８年 行 月球 着 陆器 、战神 ５运 载 火 箭 和 地球 飞 离 级 的 研 制 ，２ ２ ０ ４年 前 进 行 月 球 表 面 系 统 的 研 制 。
Ｎ Ｓ Ａ Ａ开展 了称 为 “ 球 前 哨 ” 的 概 念 性 月 面 体 月
系的研究 ，包 括 月 面 能 源 、月 面通 信 、居 住 地 、 用 于载人 与科学 研 究 的 月球 车 以及 原 位 资 源 利用
月 尘具 有很 强 的粘 附 力 ，极 易粘 着 和堆 积 到 各 种接 触 到 的 装 置 上 ，包 括 宇 航 员 的靴 子 和 手 套 、月球 车 、散 热 器 、太 阳能 电池 板 、照 相 机 镜
据 自己的月球 探 测 计 划 ，纷 纷 投 入 巨资 ，研 制 各
种 月球 车 。载人 月球 车 是 月 球 探 测 、建 立 月 球 基 地 不可 缺少 的重 要 研 究 媒 介 和工 具 。随着 各 国探 月计 划 的深入 ，载人 月 球 车 的 研 究 和 开 发 、进 展
摘
要 ：本 文 分 析 了苛 刻 月 球 环 境 因素 对 载 人 月 球 车设 计 的影 响 和 阿 波 罗 载 人 月 球 车 的 经 验 教 训 。在 对 目前 载 人 月 球
车 概念 设 计 分 类 和主 要 特 点 分 析 的 基础 上 ，提 出 了载 人 月 球 车 的设 计趋 势 。 通 过 研 究 该 系 统 的 具 体 结 构 ，进 而 提 出三 轮 和
因月球表面没有大气 和磁 场的保护 ，低能量 的 太 阳风 、高能量 的宇宙 射线和太 阳耀斑粒 子等直接
辐射到月球表面 ，易产 生溅蚀 、电离 和聚合 ，毁坏 月球车结构和 电子部件 。月表的超真空环 境 ，也使
月尘可高达 ２ 。而且月球车行驶速度越快，扬起 ｍ
的月尘 越严重 。 ２ ２ 温 度的影 响 ．
的 “ 空探 索 基 本 构 想 ” 太 ，欧 洲 工 业 界 提 出 了 有
关 月球 着陆 器及 其 运 载火 箭 的各 种 方 案 。 目前 欧
空局 正 在论证 “ 月球 下 一 步 ” （ ｏ ｅｔ 着 陆 ＭｏｎＮ ｘ）
油漆表 面等 绝缘 表 面的粘 附力 可 以达到 １０ Ｐ ００ ａ左
头等 。造 成 阻 隔视 野 、读 数 错 误 、密封 失效 、机
等 。俄 罗斯航 天工 业 巨头 “ 能源 ” 火 箭 航 天集
团公 布 了 《 罗 斯 未 来 ２ 俄 ５年 载人 航 天 发 展 计 划
方案 》 ，计 划在 ２ １ ０ ５年派 载 人 飞 船 登 陆 月球 执 行
任务 ，在月球 上 建 立 一 个 拥 有 核 能 工 厂 和设 备 ， 并可 以提炼 出氦 一 ３的永 久 性 基 地 。２ ０ ０ ８年 ，俄 罗斯 已经开始 “ 球 一全球 ” （ ｕ ａ—Ｇｏ ） １轨 月 Ｌｎ ｌｂ 道 器 Ｂ阶段设 计 工 作 。 同年 ，针 对 欧空 局 提 出
四轮载人月球车概念设计 ，并对其移动 系统结构 和能源 系统等所涉 及的关键 技术 进行了探讨 。 关键词 ：概念设计 ；载人月球 车；移动系统
１ 引 言
２ ０世纪 ９ ０年 代 以来 ，第 二 次 探 月 高 潮 逐 渐
形成 。美 国 、俄 罗斯 、欧 空 局 、中 国 、 日本 、 印 度等 国 家 和 组 织 相 继 制 定 了 自己 的 月 球 探 测 计
构堵 塞 、材料 磨 损 、热 控 制 、吸入 和 过 敏 等诸 多 问题 ，并 且无 法 通 过刷 子 等 工 具 清 除 ，给 载人
登月 带来超 出想 象 的 困难 。 在 辐射 器 等 表 面 附着 的一层 绝缘 的 月 尘会 影 响 正 常 的 热量 交 换 。月 尘
对 于金 属表 面 的粘 附力 大 概 为 ２ ０～ ０ Ｐ ，对 于 ０ ３０ ａ
快慢 、其 功能 的完 善 程 度 与 性 能 的好 坏 ，将 直接
关 系到 整个 月球探 测及 行 星探测 的进 程 。
２ 苛 刻 月 球 环 境 因 素对 载 人 月 球 车 设 计 的
影 响
苛 刻 的月球 环 境 因素 对 载 人 月球 车 机 构及 结 构设计 存 在较 大 的影 响 ，而 在诸 多 因素 当 中 ，月
２１ ０ ０年 ９月
深 空 探 测 研 究
ＤＥＥＰ Ｓ ＡＣＥ ＥＸＰＬ Ｐ ＯＲＡＴ ０Ｎ １
Ｓｅ ｔ ２ ０ ｐ ． ０１ Ｖ０ ． ８ Ｎｏ ３ １ ．
第８ 卷
第 ３期
载 人 月球 车 概 念 设 计
哈 尔滨 工 业 大 学 邓 宗全 范雪兵 高海 波 丁 亮
右 Ｊ 。使 用 改性 Ｐ ｌｍ ｄ 为 月球 车 、设备 不 与 ｏ ｉｅ作 ｙ 地 面 直 接 接 触 的 外 壳 材 料 可 以 减 少 月 尘 的 粘 附力 。
器 』 ９６年 ， 日本 提 出 了建 造 永 久月 球 基 地 的 。１９
Baidu Nhomakorabea
计划 ，预计投资 ２０多亿美元 ，在之后的 ３ ６ ０年之
内建成 月球基 地 。
当前 实施 月球 探 测计 划 的 国 家和 组 织 都 在根
月尘 易 被 自然 或 人 为 活 动 扰 动 而 悬 浮 在 空
中 。 日出和 日落 时 巨 大 的光 电效 应使 其带 电漂 浮
一
２一
载 人 月 球 车概 念 设 计
２ １ 年 ９月 ００
并移 动 ，浮尘 另 一主 要来 源 是 月球 车 与 月壤 问 的 相互作 用 。Ａ ｏｌｌ ｐ ｌ ７号 的 月球 车 从 车 轮 处 扬 起 的 ｏ
尘 的影 响尤 为严 重 。
２ １ 月尘 的影 响 ．
２０ ０ ４年 ，美 国 Ｎ Ｓ Ａ Ａ宣布 的重 返 月球 计 划 更 是让这 次热潮 再次 升温 。美 国计 划于 ２ １ 前 进 ０ ８年 行 月球 着 陆器 、战神 ５运 载 火 箭 和 地球 飞 离 级 的 研 制 ，２ ２ ０ ４年 前 进 行 月 球 表 面 系 统 的 研 制 。
Ｎ Ｓ Ａ Ａ开展 了称 为 “ 球 前 哨 ” 的 概 念 性 月 面 体 月
系的研究 ，包 括 月 面 能 源 、月 面通 信 、居 住 地 、 用 于载人 与科学 研 究 的 月球 车 以及 原 位 资 源 利用
月 尘具 有很 强 的粘 附 力 ，极 易粘 着 和堆 积 到 各 种接 触 到 的 装 置 上 ，包 括 宇 航 员 的靴 子 和 手 套 、月球 车 、散 热 器 、太 阳能 电池 板 、照 相 机 镜