在实现载人地外行星登陆之时,前期进行无人登陆是各国航天计划必经阶段。无人登陆大都通过无人探测车实现,包美国的勇气号、好奇号火星车等。目前,我国探月工程正式进入第二阶段,即“落”,将实现中华牌月球车登陆。
月球车,说是车,其实是具备车体结构的智能机器人,通过远程或即时智能化控制实现最终探测的目的。中华牌月球车即“玉兔”号,是我国自行研制,100%国产的装备,它是我国探月工程第二步“落”的最主要参与者。虽然体形不大,但十八般武艺样样俱全。
我国探月工程首席科学家欧阳自远院士表示,月球车是我国目前最高智能的机器人。“玉兔”号月球车设计质量140千克,以太阳能为能源,能够耐受月球表面真空、强辐射、摄氏零下180度到零上150度极限温度等极端环境。月球车具备20度爬坡、20厘米越障能力,并配备有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等科学探测仪器。
如何合理的使用这些仪器设备就需要月球车控制系统能够经得起恶劣环境的考验。
“玉兔号”月球车8个分系统
”玉兔号“样机模型车由移动、导航控制、电源、热控、结构与机构、综合电子、测控数传、有效载荷8个分系统组成。
移动分系统:采用轮式、摇臂悬架方案,具备前进、后退、原地转向、行进间转向、20度爬坡、20厘米越障能力;
导航控制分系统:携带有相机及大量传感器,在得知周围环境、自身姿态、位置等信息后,可通过地面或车内装置,确定速度、规划路径、紧急避障、控制运动、监测安全;
电源分系统:由两个太阳电池阵、一组锂离子电池组、休眠唤醒模块、电源控制器组成,利用太阳能为车上仪器和设备提供电源;
热控分系统: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,可使月球车工作时舱内温度控制在 55℃~-20℃之间;
结构与机构分系统:由结构和太阳翼机械部分、桅杆、机械臂构成,主要为各种仪器、设备、有效载荷提供工作平台;
综合电子分系统:将中心计算机、驱动模块、处理模块等集中一体化,采用实时操作系统,实现遥测遥控、数据管理、导航控制、移动与机构的驱动控制等功能;
测控数传分系统:保证月球车与地球38.4万公里的通信以及与着陆器之间的通信;
有效载荷分系统:月球车配备的科学探测仪器,包括全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等。
以上八大子系统将在为期三个月的标准工作周期中,为月球车完美运作提供最坚实的技术支持,从而为顺利完成科学考察奠定基础。