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解读世界上第一辆月球车的秘密,匠心独具得让人意想不到

发布时间:2019-08-20 16:58 | 作者:美文在线 | 来源:未知 | 浏览: 次|类别:科普知识

  1964年,苏联政府同意实施载人登月计划。为了确定之后的载人登月舱的月面着陆点,技术人员们设计出了世界上第一辆月球车——月球车1号。它有哪些独特的设计和巧妙的构思呢?快来看看吧!
  月球车1号
  月球车是一种能够行驶在月球表面,并完成月球探测、考察、收集和分析样品等复杂任务的专用车辆,也称为“月面巡视探测器”。
  在设计月球车时,技术人员考虑过履带式、轮式甚至跳跃式等行走方案。想象一下,一辆行驶在月面的月球车,如果是蹦蹦跳跳行走的话,会是一幅怎样有趣的画面。
  经过比较,技术人员决定使用轮式,他们分别提出了四轮、六轮、八轮等不同方案。最终,月球车1号拥有9个车轮,但是不用担心,它们并不都是用来行走的。
  月球车1号有9个车轮
  月球车1号的底盘上有8个电驱动轮子,直径51厘米,它们相互独立,每个轮组都可以分别控制。这样,一旦有轮子被绊住或是打滑,只要两侧各有一个轮子能正常工作,月球车1号就可以行走。
  而第9个轮子安装在月球车的后侧,没有驱动装置,它的状态类似于越野车上的备胎,用来测量行驶距离。这个轮子可以根据地形升降,通过它的转数和转速,地面人员能够获取月球车的行驶里程和速度信息。比较9个轮子的计数,还能测定出月壤特性。
  中间的车辙就是第9个轮子留下的
  如果说直行不算什么,那么转弯以及倒车动作,月球车1号也都不在话下。当一侧的轮子转速大于另一侧的转速,或者反向转动轮子时,就可以实现转弯和倒车了。这样,即使进入了危险区域也不用担心,月球车1号只要倒车就能够安然脱险了。
  此外,月球车1号的行驶速度是0.8——2千米/小时,它能够爬上20°的斜坡,还能走40°——45°的斜线,十分灵巧。
  月球车1号的车轮也不简单,采取了一个和坦克相像的四轮半球体,轮缘上还包裹着精细的金属丝,用来增加摩擦力,减少打滑。
  月球车1号的车轮
  尽管月球车1号行动灵活,但受到当时技术条件的限制,需要地面人员来远程遥控来行动。为此,月球车1号上安装了4台全景相机和2台摄像机,方便对月球车四周进行360°扫描和观察。
  然而,由于摄像机每20秒向地面传回一幅画面,所以,地面上看到的月球车1号的画面有20秒的延迟。地面人员需要提前20秒预见月球车行进方向上的障碍物并躲避,否则就会使它走入陨石坑甚至撞上岩石。
  在月球车1号仪器舱上有一个布满太阳能电池的大盖子,白天敞开,为蓄电池充电,夜晚关闭,为月球车起到保温的作用。为了抵御月夜的寒冷,月球车还会使用放射性同位素燃料来防热取暖。
  月球车1号白天敞开大大的盖子充电
  1970年11月10日,月球17号探测器由质子号重型火箭送往月球。飞行7天后,月球17号安全着陆在雨海地区。随后,着陆级的两边分别伸出一条斜坡道供月球车1号选用。像这样,有两条通道备用,当一个出口阻塞了,月球车1号还能从另一边走到月面。
  月球车1号走下下降级示意图
  11月17日上午6点47分,月球车1号缓缓地沿着斜坡道走到月面,开始了它的月面“远足”。尽管月球车1号的设计寿命只有3个月,它实际在月面工作了10个多月,度过了301个地球日。
  月球车1号走到月面拍摄的照片
  期间,月球车1号行进最远的一天走了2004米;它还经历了一次月蚀,当地球挡住了太阳,月面的温度在3个小时内从约130℃骤降到-100℃以下,之后又回升到约130℃。直到月球车1号迎来第11个月夜,用来取暖的放射性同位素燃料耗尽了,它终于永远地停下了探月的脚步。
  月球车1号在月面上共行走了10.54千米,考察了80000平方米的区域,测定了500多处月壤表层的物理力学特性,分析了25个地点的月壤化学参数,拍摄了2万多张月面照片和200多张全景照片。
  月球车1号拍摄的月球17号下降级
  这次任务取得了巨大的成功,月球车1号也成为了当时无人月球探测技术的最高成就。
  参考文献/《奔向月球》《探月的故事》
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