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解讀世界上第一輛月球車的秘密,匠心獨具得讓人意想不到

發布時間:2019-08-20 16:58 | 作者:美文在線 | 來源:未知 | 瀏覽: 次|類別:科普知識

  1964年,蘇聯政府同意實施載人登月計劃。為了確定之后的載人登月艙的月面著陸點,技術人員們設計出了世界上第一輛月球車——月球車1號。它有哪些獨特的設計和巧妙的構思呢?快來看看吧!
  月球車1號
  月球車是一種能夠行駛在月球表面,并完成月球探測、考察、收集和分析樣品等復雜任務的專用車輛,也稱為“月面巡視探測器”。
  在設計月球車時,技術人員考慮過履帶式、輪式甚至跳躍式等行走方案。想象一下,一輛行駛在月面的月球車,如果是蹦蹦跳跳行走的話,會是一幅怎樣有趣的畫面。
  經過比較,技術人員決定使用輪式,他們分別提出了四輪、六輪、八輪等不同方案。最終,月球車1號擁有9個車輪,但是不用擔心,它們并不都是用來行走的。
  月球車1號有9個車輪
  月球車1號的底盤上有8個電驅動輪子,直徑51厘米,它們相互獨立,每個輪組都可以分別控制。這樣,一旦有輪子被絆住或是打滑,只要兩側各有一個輪子能正常工作,月球車1號就可以行走。
  而第9個輪子安裝在月球車的后側,沒有驅動裝置,它的狀態類似于越野車上的備胎,用來測量行駛距離。這個輪子可以根據地形升降,通過它的轉數和轉速,地面人員能夠獲取月球車的行駛里程和速度信息。比較9個輪子的計數,還能測定出月壤特性。
  中間的車轍就是第9個輪子留下的
  如果說直行不算什么,那么轉彎以及倒車動作,月球車1號也都不在話下。當一側的輪子轉速大于另一側的轉速,或者反向轉動輪子時,就可以實現轉彎和倒車了。這樣,即使進入了危險區域也不用擔心,月球車1號只要倒車就能夠安然脫險了。
  此外,月球車1號的行駛速度是0.8——2千米/小時,它能夠爬上20°的斜坡,還能走40°——45°的斜線,十分靈巧。
  月球車1號的車輪也不簡單,采取了一個和坦克相像的四輪半球體,輪緣上還包裹著精細的金屬絲,用來增加摩擦力,減少打滑。
  月球車1號的車輪
  盡管月球車1號行動靈活,但受到當時技術條件的限制,需要地面人員來遠程遙控來行動。為此,月球車1號上安裝了4臺全景相機和2臺攝像機,方便對月球車四周進行360°掃描和觀察。
  然而,由于攝像機每20秒向地面傳回一幅畫面,所以,地面上看到的月球車1號的畫面有20秒的延遲。地面人員需要提前20秒預見月球車行進方向上的障礙物并躲避,否則就會使它走入隕石坑甚至撞上巖石。
  在月球車1號儀器艙上有一個布滿太陽能電池的大蓋子,白天敞開,為蓄電池充電,夜晚關閉,為月球車起到保溫的作用。為了抵御月夜的寒冷,月球車還會使用放射性同位素燃料來防熱取暖。
  月球車1號白天敞開大大的蓋子充電
  1970年11月10日,月球17號探測器由質子號重型火箭送往月球。飛行7天后,月球17號安全著陸在雨海地區。隨后,著陸級的兩邊分別伸出一條斜坡道供月球車1號選用。像這樣,有兩條通道備用,當一個出口阻塞了,月球車1號還能從另一邊走到月面。
  月球車1號走下下降級示意圖
  11月17日上午6點47分,月球車1號緩緩地沿著斜坡道走到月面,開始了它的月面“遠足”。盡管月球車1號的設計壽命只有3個月,它實際在月面工作了10個多月,度過了301個地球日。
  月球車1號走到月面拍攝的照片
  期間,月球車1號行進最遠的一天走了2004米;它還經歷了一次月蝕,當地球擋住了太陽,月面的溫度在3個小時內從約130℃驟降到-100℃以下,之后又回升到約130℃。直到月球車1號迎來第11個月夜,用來取暖的放射性同位素燃料耗盡了,它終于永遠地停下了探月的腳步。
  月球車1號在月面上共行走了10.54千米,考察了80000平方米的區域,測定了500多處月壤表層的物理力學特性,分析了25個地點的月壤化學參數,拍攝了2萬多張月面照片和200多張全景照片。
  月球車1號拍攝的月球17號下降級
  這次任務取得了巨大的成功,月球車1號也成為了當時無人月球探測技術的最高成就。
  參考文獻/《奔向月球》《探月的故事》
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