解密“玉兔”号月球车

张嘉豪

2013年12月14日21时11分，嫦娥三号在月球正面的虹湾以东地区着陆。2013年12月15日凌晨，嫦娥三号搭载的“玉兔”号月球车成功与嫦娥三号进行器件分离。12月15日晚，正在月球上开展科学探测工作的嫦娥三号着陆器和“玉兔”号月球车进行互成像实验，“两器”顺利互拍，嫦娥三号任务取得圆满成功。“玉兔”号月球车，在月面“走”起来，进行巡视探测。

月球车通过轮子“行走”，轮子上面是一个“箱子”，两侧分别有两扇能活动的太阳能板，中间有一个“桅杆”，上面有它的“眼睛”——相机。此外，还有一个机械臂，能做简单的探测活动。月球车整体构成相当于一个100公斤的“公交车”，搭载20公斤的仪器在工作。月球车能在月面方圆3公里的范围内行走10公里，还能绕过障碍，这样的活动将被看作中国第一次在月球留下“足迹”。月球车，底部被安装了雷达装置，可以探测到距离月球表面几百米的深处，探测月球内部结构。

车轮结构克服翻车

月球重力只有地球的六分之一，表面月壤松软，这要求设计月球车时要避免沉降和翻车。为此，月球车轮上花纹经过特殊处理。

因为月球上低重力，月球车更容易颠覆，所以设计时要保证不管遇到什么障碍都要让车轮和月面接触，这样不容易翻车。月球车遇到难以攀爬的障碍时会选择绕行，这样很少会翻车。

被卡时前腿抬起自救

月球上可以预知的障碍有斜坡、台阶、壕沟、松软路面等。面对这些障碍，月球车一般都是轮腿复合式，在腿前脚的部位安装轮子，类似哪吒脚踩的风火轮。上坡时，月球车可抬腿爬行，最高可以爬30度的坡。

2012年4月，美国勇气号火星车就被卡在火星上。因此，月球车也面临着被卡的危险。

当然，万一月球车被卡，它也会自动采取多套自救措施。比如，假如它掉到沟里，它的轮腿复合式系统就可能伸开，试着自己爬上来。

新型材料要耐巨大温差

据悉，月球车受到辐射加热，极限温度可达150℃。未受光部位，温度则为零下130℃～零下160℃，月球夜间可达零下180℃，有些地区甚至达零下200℃。

温差很大易造成材料变形，所以制造月球车的材料要做到“同性不冷焊，异性不裂断”。这就是说，同种材料，在真空高低温下，可能会“冷焊”粘在一起，而合金材料不同物质会分离造成断裂。所以，在选择材料时，必须避免这些情况。

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（小博士）