探月總師：玉兔號身披“黃金甲”是為反射強光

“玉兔號”將執行哪些任務？

12月2日凌晨，中國在西昌衛星發射中心成功將肩負首次登月任務的探測器“嫦娥三號”送入軌道。由著陸器和“玉兔號”月球車組成的“嫦娥三號”，預計于12月中旬在月球虹灣區軟著陸。吳偉仁說，在月球實現軟著陸是“嫦娥三號”探月任務中最難的一環。

“著陸器通過反推發動機緩沖，在月面上徐徐降落，艙門打開，彈出斜梯。月球車緩緩舒展蜷縮的身體，調整好姿態，走出艙門，滑下斜梯，開始漫步月球……”中國科學院院士、探月工程高級顧問歐陽自遠這樣描述“玉兔號”月球車登臨月球的場景。

????之后，“玉兔號”月球車將駛離著陸器，在月面進行3個月的科學勘測，著陸器則在著陸地點進行原地探測?！坝裢锰枴钡撞堪惭b了一臺測月雷達，可發射雷達波，探測二三十米厚的月球土壤結構，還可以對月球下面100米深的地方進行探測?！斑@是世界上其他國家從來沒有做過的事情。”歐陽自遠說。

“靜若處子，動若脫兔。”有限的時間，意味著“玉兔號”月球車的工作必須是高效的——依靠各種先進設備，對月表進行三維光學成像、紅外光譜分析，開展月壤厚度和結構科學探測，對月表物質主要元素進行現場分析，等等。

????著陸器的設計壽命是一年，月球車的則只有3個月。它們將在完成任務后永遠留在月球?！爱斎?，我們希望它能夠實現這個壽命，也希望超過這個壽命，就像‘嫦娥二號’一樣。”吳偉仁說，“嫦娥二號”的設計工作時間是半年，但是到現在還在工作，已經3年多了。“設計壽命過后，就看它們的生存能力了?！?/p>

“玉兔號”著陸地點為何選在虹灣區？

????這次“嫦娥三號”預定的月球著陸區“虹灣”，并不是真的海灣，而是像彩虹一樣的巨型隕石坑壁。月球上有很多地方以“海”和“洋”命名。古人望月，以為看到的是海，其實不是。虹灣區位于月球北緯43度左右、西經31度左右，南北長約100千米、東西長約300千米?！氨缺本┖５韰^小一點，月球車探測的只是虹灣區的一部分，據專家介紹是5平方公里”，龐之浩說。

“嚴格來說，月球沒有水，沒有空氣，也談不上美”，焦維新說，在繪圖時一般習慣把平坦的地方繪上藍色，高一點的地方繪上黃色，再高一點的繪上紅色，月球虹灣區整體低洼平坦，用常規方法繪出來就是一個美麗的海灣，“有點像我們的渤海灣”。

????龐之浩介紹，之所以選擇在虹灣區落月，是出于多種綜合因素的考慮：一是這里比較平坦，落月比較安全；二是美蘇的探測主要集中在月球赤道附近，虹灣仍是月球研究的空白，探測該區域非常有科學價值；三是能實現正面直接測控通訊；四是太陽光照較好，能保證探測器的太陽能電池板正常工作。

“玉兔號”如何克服月球上超過攝氏300度的溫差挑戰？

“古人把月亮稱為廣寒宮，一點都不假。月面夜間最低溫度可以降至攝氏零下180度，電子設備根本無法工作?！敝袊皆鹿こ谈笨傊笓]、探月與航天工程中心主任李本正說，“更要命的是，月球上的一晚上相當于地球上的14天，可謂‘長夜漫漫真難熬’！”

????更糟糕的是，由于月球上的一天約相當于地球上的28天，其中約14天會被太陽連續暴曬，月球車面臨散熱難題；接下來的約14天又是連續月夜，在攝氏零下100多度的環境里，大部分電子設備無法工作，只能“冬眠”，還需要專門設備保持月球車的內部溫度，防止設備被凍壞。要讓探測器同時適應這兩種極端溫度，難度非常大。而且一旦夜晝交替，探測器還要從“冬眠”狀態中被“喚醒”，如何保證系統正常啟動也是道難題。

“玉兔號”月球車身披“黃金甲”，目的不是為了好看，而是為了反射月球白晝的強光，降低晝夜溫差，同時阻擋宇宙中各種高能粒子的輻射，從而支持和保護月球車上的紅外成像光譜儀、激光點陣器等10多套科學探測儀器。

????按照科研人員的精心設計，“玉兔號”與人類的作息制度一樣，也是日出而作、日落而息，白天還要午休，只不過它每天的工作時間相當于地球上的14天，然后又會一覺睡14天。

????漫漫長夜之后，“玉兔號”怎么才能立刻點火工作呢？它需要一床御寒的“被子”和一個叫它起床工作的“鬧鐘”。承擔這兩項功能的是它的供電系統——太陽翼。據“嫦娥三號”探測器副總設計師賈陽介紹，晚上，“玉兔號”的桅桿會收起來，太陽翼也會扣上，“這個過程中相當于把巡視器（月球車）散熱的途徑隔絕掉了。然后，當陽光逐漸從東邊起來，到達5度的高度時，巡視器就被喚醒了，進入到第二天白天的正常工作?！?/p>

“不僅氣溫低時要睡覺，氣溫高時也要小憩。”測控系統主任設計師張波介紹，“白天時，‘玉兔號’月球車的太陽能電池帆板還要調整角度，避免被陽光照射得太熱。最熱的月午，月球車還要進行‘午休’?！边@種作息極大地增強了“玉兔號”適應月表惡劣環境的能力。

????對一些特別嬌嫩的設備，月球車內還專門準備了“暖寶”——核電池。核電池提供電能的時間非常長，一個硬幣大小的核電池，就可使用5000年。這項技術如能成功，將使我國成為繼美俄之后，世界上第三個將核動力應用于太空探測的國家。

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