美俄月球车的研发水平如何?
来源:新能源网
时间:2024-08-17 11:50:46
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美俄月球车的研发水平如何?【专家解说】:月球车是在陌生和未开垦环境中工作,十分艰难,限于目前自动化操作水平以及对月球车极高的可靠性要求,它的驱动控制仍应以地面遥控为主,月球车自主操
【专家解说】:月球车是在陌生和未开垦环境中工作,十分艰难,限于目前自动化操作水平以及对月球车极高的可靠性要求,它的驱动控制仍应以地面遥控为主,月球车自主操作为辅。无论是何种驱动控制模式,为使月球车在月面运动,都应该完成对月面环境辨识、路径规划、对月球地形和障碍物进行识别、对月球车进行运动控制、由导航系统测量和纠正所行路径等相互依存、首尾衔接的复杂过程。
人类已送上月球的有“阿波罗”有人驾驶车辆、“月球号”无人自动月球车,以及正在研究的和已经发射但计划失败未能登上月球的若干种.
月球车是在月球表面行驶并对月球考察和收集分析样品的专用车辆。
世界上第一颗人造卫星发射成功后,人们便开始了飞向地外天体的准备。然而,在对月球表面探测过程中,采取什么的运输工具才有可能在月面上进行实地考察呢?于是,产生了月球车。为了使月球车在月面上能够顺利行驶,美国、前苏联曾发射了一系列的卫星探测,并对月面环境进行了反复的科学实验,为在探测器上携带月球车的成功打下了可靠的基础。
月球车分为两类
无人驾驶月球车──由轮式底盘和仪器舱组成,用太阳能电池和蓄电池联合供电。这类月球车的行驶是靠地面遥控指令。1970年11月17日,苏联发射的 “月球”17号探测器把世界上第一台无人驾驶的月球车── “月球车”1号送上月球。此车约重1.8吨,在月面上行驶了10.5公里,考察了8万平方米的月面。此后苏联送上月球的 “月球车”2号行驶了37公里,并向地球发回了88幅月面全景图。
有人驾驶月球车──这是由宇航员驾驶在月面上行走的车。主要用于扩大宇航员的活动范围和的体力消耗,可随时存放宇航员采集采集的岩石和土壤标本。这类月球车的每个轮子各由一台发动机驱动,靠蓄电池提供动力,轮胎在─100度低温下仍可保持弹性,宇航员操纵手柄驾驶月球车,可向前、向后、转弯和爬坡。1971年9 月30日,美国 “阿波罗”15号飞船登上月球,两名宇航员驾驶月球车行驶了27.9公里; “阿波罗”16号、17号携带的月球车,分别在月面上行驶了27公里和35公里,并利用月球车上的彩色摄像机和传输设备,向地球实时地发回宇航员在月面上活动的情景及离开月球返回环月轨道时登月舱上升级发动机喷气的景象。
科学家对经由月球车月面的实地考察所带回的宝贵资料进行了分析研究,大大深化了人类对月球的认为。
在阿波罗时代结束之后,美国航空航天局的月球车要么静静地停在月球表面、永远留在了那里,要么被陈列在博物馆内供人们参观。因此要实现在2020年再次登月并建立月球基地的计划,研制新一代月球车已经成为美国航空航天局亟需完成的任务。在这种情况下,由喷气动力实验室、美国航空航天局约翰逊中心和艾姆斯中心、斯坦福大学以及波音公司的科学家组成的研究小组正在抓紧对一种名为“全地形六足地外探测器”(All-Terrain Hex-Legged Extra-Terrestrial Explorer,ATHLETE)的新一代月球车进行研发和测试。
第一代ATHLETE将配备可释放的抓钩、燃料补给站、挖掘机等特种装备。科学家希望后续版本的ATHLETE能在极度不平或者陡峭的地区行走(包括垂直的岩石科技新时代上半月刊 2007年3月号36 表面和沙质坡面),其最大运动速度能达到10千米/小时(是“勇气号”和“机遇号”火星车的100倍)。
根据计划,研究小组将对ATHLETE的关键部件测试,以保证其在月球上能够工作10年(无论是在极地还是赤道地区)。同时,研究小组还将分析批量生产ATHLETE的成本,为美国的重返月球计划提供帮助。
1970年11月17日,苏联研制的无人驾驶月球车1号由“月球”17号探测器送上月面,这是航天史上第一辆月球车。探测器在月面雨海地区着陆后,月球车顺着舷梯下到月面,进行了10个半月的科学考察,直到携带的核能耗尽后于1971年10月4日停止工作。月球车上装有遥测系统、电视摄像系统等,在月面选种10540米,仔细考察了80000平方米的月面地方,拍摄了20000多张照片,在行车线的500个点上对月球土壤的物理力学特性进行了研究,对25个点上的土壤进行了化学分析,对月球表面的辐射特性进行了长期考察。1973年1月8日发射的“月球”21号,携带了更为先进的月球车2号,在月面又进行了一次科学考察,取得更多成果。
“月球”24号是该系列探测器的最后一次飞行,它于1976年8月18日在“危海”软着陆,挖掘机从2米处得到了1000克月球岩样,由回收舱带回地面。
月球车分无人驾驶和有人驾驶两种,目前世界上只有美国和俄罗斯具备月球车的研制能力。1970年11月17日,前苏联发射的“月球”17号探测器把世界上第一台无人驾驶的月球车——“月球车”1号送上月球。1971年美国“阿波罗”15号飞船登上月球,两名宇航员驾驶月球车行驶了27.9公里。
日前在北京闭幕的俄罗斯国家展上,俄罗斯航天署组织了阵容强大的宇航企业前来参展。
展出包括自动航天器、“联盟号”宇宙飞船及返回仓模型、卫星定位系统等俄罗斯最新的宇宙航天成果。此外,展台还展示了无人驾驶的大型航天器模型,如向地球运送月球土壤样品的月球16号探测器、世界上首个从地球上控制的自动"月球车"等先进宇航器材,引起了中国观众的极大关注。
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