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揭秘玉兔號零下180度月夜休眠:刨坑“生爐子”

揭秘玉兔號零下180度月夜休眠:刨坑“生爐子”

2013-12-30 11:01:06

來源:中國航天報

  12月26日,嫦娥三號巡視器玉兔號迎來了它在月球上的首個月夜。在漫長的半個月的夜晚里,玉兔號月球車將休眠并通過同位素熱源保證生存,當下一個月晝來臨時,再通過自主喚醒繼續工作。為了給“玉兔”選擇一個合適的休眠地點,中國航天科技集團公司的技術人員頗費了一番周折。

  “玉兔”擁有兩扇可以反復收展的太陽翼,有一扇太陽翼在休眠時收起,另一扇則從軟著陸打開以后就一直維持不動。當下一個月晝來臨,太陽照射角度和這扇太陽翼的夾角滿足指定要求后,“玉兔”就會被叫醒。

  據嫦娥三號副總設計師賈陽介紹,月球車喚醒時,設備溫度不能太低也不能太高。如果車體向左側傾斜得太多,太陽剛剛升起,車就被喚醒了,有些設備的溫度還較低,不能正常工作。如果車子向右側傾斜過多,那么太陽升到很高,月球車才被喚醒,設備溫度已經超過上限就很難工作了。

  不僅如此,由于月球表面晝夜溫差極大,月夜時溫度降低至零下180度,這時,嫦娥三號就需要通過“生爐子”的辦法,給自身加熱,從而保證其設備的狀態穩定。嫦娥三號的“爐子”,就是能夠持續放熱的同位素熱源。為了將熱源的熱量以最大的效率傳導到嫦娥三號的各個部位,嫦娥三號上首次使用了氣、液兩相熱控系統。這一系統依靠月球表面的1/6重力驅動,如果“玉兔”的姿態偏差,就會影響到熱控系統的正常工作。

  因此,“玉兔”的月夜休眠點要滿足三個方面的要求。一是車頭要朝南稍偏東,二是月球車要頭高尾低,這兩點都比較容易實現。最困難的是第三點,車體的左右側傾要在負2度到正1度之間。

  而根據月球車獲得的信息,在月球車行進的路線上沒有找到完全符合月夜休眠點要求的地方。在月夜來臨之前,給“玉兔”找到合適的“窩”,便成了當務之急。

  在巡視器技術人員的控制下,“玉兔”的左側車輪保持不動,右側車輪沿不同方向打轉,以此帶起月壤,“刨”出一個坑。這樣,本來過于左傾的“玉兔”,向右傾斜了大約3度,滿足了休眠要求。“刨坑”的這個辦法,技術人員已在地面進行過充分的試驗驗證。

  目前,“玉兔”已成功休眠,如果它順利度過月夜,大約會在1月11日被喚醒,那時月球車將進入正式的月面工作階段。(江雪瑩 姚天宇)

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