月亮上的7辆车

文章作者:治理一号 | 2019-01-08
字体巨细:

先说要点:2019年1月3日,我国“嫦娥四号”探测器乐成完成人类初次月球反面软着陆并开释月球车“玉兔二号”。这是月亮上的第7辆车。

左图:2019年1月3日,“玉兔二号”驶上月面的相片;右图:2013年12月15日,“玉兔号”驶上月面的相片;这是我国的两辆月球车

本年这头开的热烈!

北京时间1月1日13:33,美国“新视野号”勘探器乐成进行了迄今人类勘探器最悠远的一次飞掠勘探举动,对一颗名为“天南地北”(Ultima Thule)的柯伊伯带小天体进行了近距离视察,今日现已能够看到适当明晰的相片,令人震慑!

而只是两天之后,北京时间1月3日10:26,我国第二颗月球着陆器“嫦娥四号”乐成完成人类初次月球反面下降,并在11:40经过中继卫星回传人类前史上第一幅月球反面的地表图画,引发朋友圈刷屏狂潮。

两天,两次将被载入史册的巨大豪举,这样的状况不多的。

美国宇航局局长吉姆·布里登斯坦(Jim Bridenstine)昨日刚刚给自己国家的”新视野号“勘探器团队表达恭喜,今日,他又忙着给我国”嫦娥四号“团队发来贺信,恭喜他们到达人类初次着陆月球反面的豪举

到了3号晚间,22:22分,音讯传来,两器划分乐成!“玉兔二号”月球车现已慢慢驶下滑道,初次将月球车的车轱辘印压在了月球反面的广袤土地上。

从着陆到开释周游车,这一次“嫦娥四号”用了差不多12个小时,而相比之下,2013年登陆月球的“嫦娥三号”从着陆到开释“玉兔号”(现在应该叫“玉兔一号”),中心距离仅有7小时24分钟。可见此次施行人类初次月球反面着陆勘探的难度有多大,地上操控人员有须要慎之又慎。

接下来一两天里,咱们应该期待的是传统大戏:两器互拍,很快咱们将可以透过小“玉兔”的眼睛,亲眼看到“嫦娥四号”着陆在月球反面的实在容貌了!

月亮上的车子

2019年1月3日10:26,嫦娥四号乐成着陆月球反面;11:40,人类历史上第一张月球反面地表实拍图像乐成回传地球,注意细腻的月面土壤

尚未离开”嫦娥四号”平台的“玉兔二号”漫游车,这是监视相机拍摄的车轮子

此时现在,许多读者会想一个问题:除了我们国家的两辆“玉兔号”月球车,另有其他国家把月球车送上过月球吗?

答案是肯定的。加上“玉兔2号”,此时现在,月球上共有7辆车,“玉兔二号”是世界上第7辆月球车。在这7辆车当中,3辆属于美国,2辆属于苏联,2辆属于我们中国,如果不出意外的话,今年上半年还会有另外一辆小车子被送上月球,它来自印度,如果乐成,那它就是第8辆月球车。

在已经抵达月球的7辆车里,可以分为两大类:由地面控制中心遥控指挥的无人漫游车,以及由宇航员驾驶的载人漫游车。中国和苏联的月球车都属于前者;而作为唯一实现载人登月的超级大国,美国的月球车实际上就是宇航员在月球上的“代步车”——美国人“轮子上的国家”的传统在月球上体现的真是淋漓尽致。

今日,老严就跟我们专门谈一谈:月球上的那些车。

美国LRV周游车

阿波罗15号期间,驾驭LRV周游车在月面行进的宇航员

LRV漫游车3D 模型LRV周游车3D 模型

LRV周游车基本信息表

想象一下,你取得一次免费去一个你一向很想去的当地游览的时机,可是规则你只能够在下车的当地靠步行走几圈,不许走远,你会不会感应十分不爽?

你约莫会说:是的,十分不爽。

那么,如果说现在能够给你供应一辆免费的越野车开开,你能够开出去几公里,随处兜兜转转,你高不快乐?

虽然快乐。而关于在地球上开惯了车的美国人来说,特别快乐。

好,现在如果我们把目的地改成月球,从一开始只能在着陆器旁边靠步行考察的宇航员们,现在突然知道可以带着车上月球,想象一下他们的兴奋之情吧。

对了,这就是当年美国宇航局的想法,也是“月球考察漫游车”(LRV)降生的由来。

美国宇航员们带去月球的三辆LRV,也是人类历史上唯一在其他星球上有人驾驶的车。

上世纪60年代,时任美国宇航局马歇尔中心主任的前纳粹德国火箭专家冯·布劳恩试驾前期计划的大型月球车

LRV原型车研制期间,承包商邀请宇航员加入实际体验和革新设计

LRV原型车研制期间,承包商邀请宇航员加入实际体验和革新设计

从1969年到1972年间,人类一共乐成进行了6次载人登月,共有12名宇航员踏足月球。在这全部的6次登月行动中,前三次(阿波罗11,12,14号)是没有携带月球车的,尔后三次(阿波罗15,16,17号)则携带了月球车,也正因如此,后三次阿波罗计划期间宇航员的运动规模获得极大扩展。

1969年是一个载入史册的年份,这一年,美国研制的“土星5号”超级火箭将第一个地球人送上了月球外貌。但许多人不知道的是,就在这同一年,美国宇航局还启动了另外一个项目:为登月宇航员们研制在月球上使用的漫游车,这就是我们上文中提到的“月球考察漫游车”。

LRV漫游车是怎么研制出来的?

波音公司研制历程中的LRV漫游车原型车波音公司研发历程中的LRV周游车原型车

60年代前期另一家工业巨子格鲁门公司正在考试的月球车计划

“月球视察周游车”(LRV)有时候会被戏称为“月球沙滩车”或许“月球小虫子”,这是一种能够搭载两名宇航员的电动四轮驱动车,整车长度约莫3米,宽2.3米,高约莫1.1米,尽管相比起土星5号这个庞然巨物,LRV险些何足挂齿,但作为宇航员们在月球上的座驾,它麻雀虽小五脏俱全:配备了专门的弹性轮胎,专门的通讯和导航设备,工具箱和相机等等。

能够理想,即即是在今日,要计划一种能够在月球上搭载宇航员正常行进的车辆也绝非易事,更况且是在半个世纪之前。月球外表情况与地球截然差异:没有大气,猛烈辐射,温度改变起伏到达400度以上,重力仅相当于地球1/6,另有凹凸不平,被厚厚月壤掩盖的地表。与其说LRV是一种车,更精确的说法恐怕是:这是一种装了轮子的航天器——不光要具有车子的功用,它首先得具有航天器的功用——在地球之外的极点情况下正常作业!

LRV周游车轮胎计划特写相片,留意亮堂的钛合金金属镶片

月球上飙车的妙手,阿波罗17号指令长尤金·塞尔南

这还没完,NASA给出的制作LRV的研发时刻极为迫切:只要17个月。从1969年末给订单,到1971年4月初,完结悉数研发、考试流程,完全切合技术要求的LRV车有须要交给肯尼迪航天中心塞进登月舱预备发射,以遇上“阿波罗15号”工程的全体进展。面临这样的要求,作为首要承包商,波音公司和通用汽车公司做到了。事实上他们在1971年3月10日就完成了交给,比NASA的要求还早了半个月!

为了应对月球上多石块,凹凸不平的特色,LRV的四个轮子悉数选用独立悬挂体系,各自具有自己的独立电机,独立事情,能够轻松跳过30厘米高度的碎石故障,或穿越70厘米宽度的凹坑;

为了应对月面上极点的温度条件,还对种种设备接纳了专门的隔热/散热措施;并针对穿着粗笨宇航服的宇航员的操作便利性,对仪表盘和操作体系做了许多人性化计划;

(点击可扩大)LRV周游车设备简图

 

LRV周游车3D 模型,左边是车头偏向,右侧是车尾偏向

其时的美国宇航局局长詹姆斯·韦伯——对,就是用他的命名命名史上最先进空间望远镜的那个韦伯——拿到了世界上第一张001号月球驾照——美国人的诙谐感很不错!

但最大的忧虑仍是月球外表厚厚的灰尘情况。轮子会不会陷进去?轮胎抓地会不会不行?开车会不会太颠簸?行进时灰尘会不会许多飞溅导致宇航员们“洗面革心”?

终究,波音和通用汽车的工程师们找到了适宜的解决方案:选用铝合金轮毂,外侧包裹0.84mm直径镀锌钢丝织造的“弹性外层”,并贴上钛合金原料镶片以增加在低重力情况下的抓地才气,而在一些月球灰尘较厚的区域,这些镶片的选用也能够透过增大触摸面的方式制止轮胎堕入月面松软的灰尘当中。此外,为了制止灰尘飞溅,每个轮子都安装了挡尘板,运用作用还不错!

另外在荒芜无垠的月面上,登月舱关于宇航员的心理作用不行小觑,他们最怕就是走远了忘掉回“家”的路。因而LRV周游车还装置有专门的导航系统,能够适当准确的引导宇航员们寻觅目标,并在完毕后回来基地。实际使用证明了这些计划的有效性,宇航员们对这种小车仍是十分满足的。

究竟是怎样把这么大的车子带去月球的?

对啊,那么大一个车子是怎样带去月球上的呢?

这个问题我想一定是许多读者朋友们所眷注的。答案是:它是被放在宇航员们登陆月球时乘坐的登月舱里,一起降落到月球上的。不外,很简略理想,登月舱内部空间狭小,要塞进去一辆车谈何简略?此外,放进去了,到了月球上宇航员们又该怎样拿下来运用呢?

确实,航天使命关于搭载物品的质量和体积一贯十分严苛,要说原因其实十分简略:越重,发射起来越贵。因为登月舱的余量很有限,月球车被计划成可折叠型,塞在登月舱下降段后部的一个储物空间里;

当登月舱宁静降落月面之后,工程师们也早已计划好了让宇航员们能够很轻松将车子取出并打开运用的措施和流程,即即是在第一次运用月球车的阿波罗15号期间期间,两位宇航员完结整个车辆卸载和打开作业也只花了26分钟!

既然如此,那么宇航员们在月球上实际运用LRV的状况又怎么呢?

1971年7月底,阿波罗15号的宇航员们在月面停留的67个小时内,宇航员大卫·斯科特(Dave Scott) 和 吉姆·埃尔文(Jim Irwin)驾驭第一辆LRV进行了三次远征,探究了哈德利月溪(Hadley Rille)和亚平宁山脉(Apennine Mountains)的辽阔区域,三次总行程27公里,均匀车速到达了每小时9公里,远远逾越预期,车子的耗电量也远低于预期。

事实上,当宇航员们终究完成使命时,这辆LRV的电池还能够行使80公里以上!惋惜了!当宇航员们乘坐登月舱上升段从月球外表发射时,安装在LRV月球车上的遥控电视摄像机拍照下他们升空的画面。

而到了1972年4月份阿波罗16号期间,两位宇航员驾车行进的总路程也逾越了26公里,在驶下一座山坡时,乃至纪录到了每小时17公里的“速度纪录”;虽然,这个纪录在阿波罗17号期间被打破,阿波罗17号的使命指令长尤金·塞尔南(Eugene Cernan)往往被后人记着是最终一个脱离月球的人类,但实际上他另有一个头衔就是“月球飙车第一人”,他在月球上开出了每小时18公里的“无敌高速”。

折叠状况的LRV周游车

阿波罗15号使命期间运用的第一辆LRV周游车

比力美国的高调,苏联就要降低的多。在宣扬和媒体运作方面,美国航天部门肯定值得全世界各国学习。宣扬就是话语权,就是感召力,它不光启示年轻人,孕育下一代的科学家和工程师,一起也是一个国家软实力的体现。

作为从前简直与美国齐头并进的航天超级大国,人们对苏联航天的知晓率远远低于美国,直接导致苏联在这方面的吸引力和影响力与自己的实力不相匹配。这一点,值得今日的我国相关部门沉思。

言归正传,很简朴看出,比力美国巨大上的载人LRV,苏联的无人月球车与咱们的“玉兔”月球车更为类似,也因而愈加具有可比性。

苏联的“月面步行者”

苏联拉沃什金联合体博物馆内陈设的“月面步行者”月球车模型

能够十分清楚的看到天线,轮子数量,以及掀开的内侧盖板上贴敷的太阳能电池片

“月面步行者”周游车基本信息表

苏联的月球车项目称作“月面步行者”(Луноход,“Lunokhod”),这是苏联在1969年~1977年间开展的一种遥控无人月球周游车系列,追随苏联勘探月球的“月球”(Luna)方案搭载施行。最早在1969年2月19日初次考试发射,因为火箭毛病发射失利;直到1970年,苏联“月球-17号”乐成着陆月面,其带着有一辆周游车,即“月面步行者-1号”(Lunokhod-1),这是国际第一辆月球车。

之后,在1973年1月,“月球21号”着陆器又带着“月面步行者-2号”(Lunokhod-2)乐成完成月面下降。原方案在1977年发射的3号使命被取消,没有发射。

苏联当年展开自己的月球车方案最开端其实是为了方案中的载人登月项目做陪衬的。在输掉和美国人的登月竞赛后,苏联的载人登月方案被取消,所以“月面步行者”方案转而被作为一项展开月面遥控无人周游车巡视勘探的科学使命来执行了。

 

“月面步行者”周游车从斜道上驶下月面示意图

“月面步行者1号”在月面上的行驶路线叠加

1970年11月17日国际尺度时间03:47,北京时间11:47,苏联“月球17号”在月球雨海乐成实现软着陆,当日国际尺度时间06:28(北京时间14:28),世界上第一辆月球车“月面步行者-1号”从双舷梯滑道驶下,开上了月球外貌。

“月面步行者”漫游车使用太阳能为自己的内置电池充电,在月球上的白昼事情,夜晚则进入休眠状态,使用内置的同位素衰变产热装置提供热量,掩护内部设备。这种设计思路与我们的“玉兔号”险些如出一辙——虽然,不得不说,相比粗笨的俄国造,中国设计的小“玉兔”可要轻巧灵敏多了。作为无人漫游车,苏联的月球车质量凌驾840公斤,甚至比美国载人的LRV(210公斤)重了整整4倍!而凭据果真资料,中国的两辆“玉兔号”小车,重量都在140公斤左右,绝对当之无愧的身材最佳!

2013年,身段细巧,在月面上行进的“玉兔号”月球车,其质量仅有约莫140公斤

惋惜的是,2014年1月25日,第2次月夜休眠之前,受杂乱月面情况的影响,月球车的组织操控泛起异常,玉兔号再也不能转动,但它一向坚强存活了972天,远远超出预订计划的3个月

“月面步行者1号”在月面作业了322天,行进10.5公里,传回逾越2万张电视图画和206张高清全景相片。一起还进行了25次土壤剖析和其他许多剖析作业;

“月面步行者2号”作业了约莫4个月,行进逾越42公里,穿越一些斜坡和峡谷。事实上,一向到2014年被美国的火星车逾越之前,它都保持着地球之外行进间隔最远的车辆的世界纪录。

“月面步行者3号”现已制作完结,原来方案由1977年发射的“月球25号”带着飞向月球。但是因为资金匮乏和其他方面的改变,使命被取消,至今,3号依然静静的停放在研发方拉沃什金联合体的博物馆内,缄默沉静不言。

1973年之后,整整40年,再无月球车踏足月面,直到2013年,我国“嫦娥三号”着陆器搭载的“玉兔号”月球车才终究打破月面这持久的寂静。而随着“嫦娥四号”和“玉兔2号”的乐成抵达,月球车的传奇故事,还在连续…

Copyright © 2009-2020 66网-关注UFO外星人 www.o66.com.cn 版权所有 关于我们| 执法声明| 免责声明| 隐私条款| 广告服务| 在线投稿| 联系我们| 不良信息举报
-->