专家为玉兔成功"手术" 救治效果需待唤醒时揭晓
http://space.kexue.com/2014/0129/37426.html月尘、辐射均能成为“健康杀手”
“复杂的月面环境往往是导致月球探测器出现异常的主要原因。”庞之浩说。
例如,月球表面受太阳紫外线辐射的影响,月壤细粒会周期性升起。月球重力是地球的1/6,月球车行走时更容易带起大量月壤细粒,形成月尘。月尘可能进入甚至覆盖月球车所载仪器设备,一旦附着很难清除,并可能引发很多故障,包括机械结构卡死、密封机构失效、光学系统灵敏度下降等。
因为缺乏大气,月球车完全暴露在多种宇宙射线下,强烈的电磁辐射可能破坏电子遥控系统,这对接收系统的最大接收功率提出了相当高的要求。庞之浩表示,月球每天都会直接面对超新星与太阳风暴等大量宇宙射线,而当宇宙射线击中月球表面时,会引发微型的核反应,其结果就是月球表面也产生大批危险的次级辐射。
月球表面崎岖不平,石块、陨石坑遍布,而土壤非常松软,这都会降低月球车的行进效率。而低重力环境下摩擦系数降低,使得在月球上行走更容易打滑,对月球车的控制系统提出了更高的要求。
此外,长达十多个地球日的漫长月夜、超过300摄氏度的昼夜温差,都可能成为月球车的“健康杀手”。
月球探测充满未知风险
记者从中国航天科技集团了解到,在“玉兔”的研制过程中,科研人员针对月球环境进行了大量模拟、试验、测试,制定了多种措施以及近百种应急预案。
为了应对月尘,科研人员开展了模拟研究,在国内首次得出月面条件下三维车轮扬尘参数。同时为“玉兔”身上六种不同尺寸的活动关节设计研制了防尘密封圈。此外庞之浩介绍,月球车还可以通过控制姿势等方式消除月尘。
为了让“玉兔”平安度过月夜,科研人员为其设计了可以反复收展的太阳翼,其中一侧在月夜时能够收起,像“被子”一样盖在身上,起到保温作用;同时利用同位素热源和重力辅助两相流体回路等热控技术,帮助它抵御严寒。
为了提高“玉兔”的通过能力,科研人员设计了带有棘爪的筛网轮,经过挂钩牵引力、适应性、承载力等测试,效果良好。
此外,科研人员还在地面上建造了一座“月宫”,最大程度地模拟月面环境,让“玉兔”在里面开展了艰苦的训练。仅移动分系统极限能力试验行驶里程就累计超过20公里,爬坡次数、越障次数各达到700多次。
“通过大量地面试验验证工作,我们对所有能想到的问题,都制定了相关措施。”该集团公司有关专家表示。但庞之浩认为,人类对月球复杂环境了解有限,在实际探测中还可能遇到未知的风险和挑战。