
地面與月面巡視器之間的通信延遲也會對“玉兔”的控制出現差錯,在危險感知、避障以及巡視器平臺自身危險處置上都需要有更加穩妥的考慮
()據騰訊科學(羅輯):月球上一個晝夜接近地球上的一個月時間,對半分的話一個月夜也長達接近十多天,在此期間 , 登陸虹灣地區的“玉兔”月面巡視器無法接受到太陽光的照射,而且月球上的晝夜溫差極大,月夜的溫度可達到零下180攝氏度,相比較而言,地球上最冷地方的溫度也才零下90攝氏度左右 , “玉兔”不僅要維持自己的“體溫” , 還需要為巡視器上的儀器提供一定的電力供應 。
在“玉兔”的設計方案中,重點考慮了如何安全度過月夜的問題,在無光照的環境下不僅要開源,也要節流,重要的措施是巡視器需要在月夜切斷相關儀器的電源,減少不必要的開機耗電,同時也要增加能量來源,比如使用太陽能電池板與鋰離子蓄電池組合 , 將月球上白天期間“收集”到的太陽能儲存起來,雖然以蓄電池為基礎的裝置受到質量上的制約,但也能為“玉兔”巡視器提供一定程度上的電力供應,有助于降低設計難度 , 提供成功率 。
同時“玉兔”也使用了放射性同位素電源,這個裝置通過放射性同位素衰變來產生能量 , 簡單地說就是溫差原理,钚-238的半衰期可長達80多年 , 完全可以在“玉兔”巡視器的任務期內提供足夠的電能,而且在多年工作后期輸出功率還能保持在一定的水平上,并不會出現較大的落差 。美國宇航局的多個行星際探測器都使用了放射性同位素電源作為主要能量供應形式,比如最新的火星科學實驗室“好奇”號、上個世紀70年代末發射的旅行者系列探測器等,其特點是質量輕、比功率大,技術成熟,是地外天體探索的重要電源 , 可以認為未來的深空探索將越來越多地使用到放射性同位素電源 。
【“玉兔”月球車在月球如何蘇醒與生存】在擁有足夠的能量供應后,“玉兔”巡視器要想實現月面生存還需要有完善的休眠機制,因此自動休眠和喚醒是節能開源之后的又一重要措施,“玉兔”上的休眠程序與太陽高度角有關,在此過程中太陽能電池板、蓄電池單元、放射性同位素電源、電源開關等需要在地面指令和控制器的協調下完成休眠動作,休眠期間由放射性同位素電源提供電能 。此外 , 月面生存還受到需要考慮到月面環境的其他制約因素,比如月球表面的塵埃可能在著陸時揚起,并覆蓋到太陽能電池板上,這就降低了太陽能電池板的效能,當然月球表面上并沒有火星上惡劣的塵暴天氣 , 因此來自塵埃的干擾會相對小一些,美國宇航局的勇氣號就遭受過類似的災難,太陽能電池板被大量塵埃所覆蓋,導致電力供應緊張 。
月面生存的最大難點之一在于“玉兔”巡視器的定位導航和路徑規劃上,勇氣號在2009年5月時車輪陷入軟土中 , 于是被轉為靜止觀測平臺,極大限度地降低了勇氣號的探索能力,根據“玉兔”巡視器的探索計劃 , 在設計壽命的3個月內,將在月球上行走大約10公里左右,嫦娥三號選擇的軟著陸區周圍地勢相對較為平坦,在路徑規劃上遇到的困難也會比著陸極區等地方小一些,但是也需要注意到較小的坑坑洼洼,防止發生傾覆 。月球表面的土壤較為松軟,“玉兔”巡視器的車輪在不同地形下分配到的重量也會出現差異,精確控制驅動使用的動力也可以實現節能的目的,不僅能防止車輪打滑 , 還可以延長月面探索時間 。
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