玉兔号课题研究

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1、玉兔号的运行与作用课题研究目录—、玉兔号的简介玉兔号的功能三、玉兔号的首次“登月”四、五、玉兔号的系统玉兔号的技术突破7>七、软着陆“嫦娥三号”八、总结一、玉兔号的简介“玉兔号”的样机，呈长方形盒状，长1.5米，宽1米，高1.1米，周身金光闪闪，耀眼夺目。黄金甲”是为了反射月球白昼的强光，降低昼夜温差，同时阻挡宇宙中各种高能粒子的辐射,支持和保护月球车的腹中“秘器”——红外成像光谱仪、激光点阵测以帆轮兔打开的太阳能电池板，她的腿部是六个状的移动装置，“玉号”对“车轮”要求器等10多套科学探仪器。肩部有两片可极高。研制中，科研人员曾拿出四轮、六

2、轮、八轮以及履带式等几十种方案。最终，确定为“六轮独立驱动，四轮独立转向”的方案。“玉兔号”上装有一个地月对话通讯天线；头顶的导航相机与前后方的避障相机;负责钻孔、研磨和采样的机械臂。中国探月工程总设计师吴伟仁说「'玉兔号”实现了全部“中国制造”，国产率达到100%o总而言之，玉兔号的诞生为中国航天事业做出了巨大贡献！二.玉兔号的功能1、运行模式“玉兔号”具备20度爬坡、20厘米越障能力，可耐受330摄氏度温差。月球重力是地球的六分之一，表面土壤非常松软,凹凸不平，有石块、有陨石坑，还有陡峭的高坡。在这种环境中,月球车既不能打滑，更不能翻车。为

3、了克服这些困难，“玉兔号”上有全景相机和导航相机，总计是四台。通过相机“观察”周围环境，对月面障碍进行感知和识别,然后对巡视的路径进行规划。遇到超过20度的斜坡、高于20厘米的石块或直径大于2米的撞击坑，能够自主判断安全避让。月球车在月面“行走”风险重重，月壤细粒会大量扬起，形成月尘，一旦附着很难清除。月尘可能引起月球车很多故障，包括机械结构卡死、密封机构失效、光学系统灵敏度下降等。在月表形貌综合模拟试验控制室，为模拟月球环境，科研人员特地从长白山运回与月球表面物质成分相近的火山灰，并通过钢丝吊挂月球车，模拟微重力环境。经过测试,“玉兔号'在月

4、面巡视时采取自主导航和地面遥控的组合模式，不仅可以自主前进、转弯、后退，还可以原地打转、横向侧摆，确保在危机四伏的月面上畅行无阻。”2、休眠模式由于月球昼夜温差非常大，白昼时温度高达150摄氏度，黑夜时低至零下180摄氏度。为适应极端环境，“玉兔号”月球车利用导热流体回路、隔热组件、散热面设计、电加热器、同位素热源,可耐受300摄氏度的温差。月球绕地球转需要28天多，月球自转也是28天。这意味着，月球上的一昼夜相当于地球上的28天。月面夜间最低温度可以降至零下180摄氏度，电子设备根本无法工作。月球上的一晚上相当于地球上的14天。为此,科研人员

5、为“玉兔号”设计了休眠模式——14天工作，14天该“睡觉”的时候自动进入休眠状态养精蓄锐，该“起床”的时候又能自动唤醒重新投入工作。这种“日出而作，日入而息”的规律作息，极大地增强了“玉兔号”适应月表恶劣环境的生存能力。经历极低温度后，“月夜唤醒”是一个难题。科研人员为月球车设计了可伸缩的太阳能电池帆板，白天工作时展开，夜晚则收起来，将仪器设备包在里面。这种“包裹式睡眠”,有助于保护各种仪器不被冻坏，确保月球车有剩余电力“自主醒来”，重新展开太阳能电池帆板迎接阳光。白天时,'玉兔号'月球车的太阳能电池帆板还要调整角度，避免被阳光照射得太热。最热

6、的月午，月球车还要进行"午休，O“玉兔号”月球车设计寿命3个月，这意味着她要经历3个月球白天和3个月球黑夜。所有的工作，要在月球时间的“上午”和“下午”完成。玉兔号的首次“登月2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面。14H21时11分，嫦娥三号成功着陆在月球西经19.5度、北纬44.1度的虹湾以东区域,随即按计划开展了着陆器与巡视器分离各项准备工作。14H23时45分，地面科技人员对两器分离的实施条件，包括着陆点环境参数、设备状态、太阳入射角度等，进行了最终检查确认。随后，向嫦娥三号发送指

7、令，两器分离开始。记者在北京航天飞行控制中心飞控大厅屏幕上看到，嫦娥三号着陆器安然立在月面，太阳翼呈展开状态。“玉兔号”巡视器立于着陆器顶部，展开太阳翼，伸出桅杆。“巡视器移动至转移机构条件确认。”3时10分，巡视器开始向转移机构缓慢移动。“巡视器移动到位。”4时06分，转移机构正常解锁，托举着巡视器轻轻展开、降落，接触月面，并在着陆器与月面之间搭起了一架斜梯。随后，“玉兔号”沿着斜梯款步而下。4时35分，“玉兔号”踏上月球，在月面印出一道深深的痕迹。着陆器监视相机完整地记录下这一过程，并及时将成像数据传回地面。据介绍，着陆器与巡视器分离后，将

8、进行两器互拍成像，并开展一系列的科学探测。四.玉兔号的系统“玉兔号”月球车8个分系统一“玉兔号”月球车由移动、导航控制、电源、热控、结构与机构、综合电