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同波束VLBI技术成功监视嫦娥三号月球车在月面的运动: hxiuzhou 2014-7-28 09:46; 利用同波束 VLBI 技术解算的差分相时延在嫦娥三号两器分离和两器互拍过程中成功监视了月球车的运动 , 灵敏度在 50–100 mm 之间 , 后续可以对月球车进行月面相对定位 . 这项名为《基于同波束 VLBI 差分相时延的 “ 玉兔 ” 月球车动作监视分析》研究论文发表于《中国科学 : 物理学力学天文学》 2014 年第 8 期 . 由中国科学院上海天文台刘庆会研究员和郑鑫博士生担任通信作者撰写 . 嫦娥三号于 2013 年 12 月 14 日成功月面软着陆 . 着陆一段时间后 , 开始两器分离和两器互拍过程 . 整个过程月球车和着陆器都会向地面连续发射信号 . 利用同波束 VLBI 技术 , 提取两个探测器信号中间频点的相位 , 解算含整周模糊度的差分相时延 . 由于着陆器在月面保持不动 , 差分相时延的变化主要反映了月球车的动作及地球和月球的相对运动 . 本文创新之处在于利用超高灵敏度的差分相时延 , 观察其变化 , 分析月球车在月面的运动情况 . 图 1 和图 2 给出了差分相时延变化情况 . 月球车月面行走时 , 差分相时延相应的快速变大或变小 ; 原地转弯时 , 差分相时延呈弧线型变化 ; 平移过程类似于行走 ; 高程变化时 , 差分相时延晃动变化 ; 月球车晃动时 , 差分相时延来回晃动 . 月球车在月面每一次运动 , 其都会相应的发生变化 . 不同基线对同一个动作的反应不同 . 两个探测器距离不同 , 也会导致差分相时延变化趋势不同 . 图 1 北京 - 昆明 , 北京 - 乌鲁木齐和昆明 - 乌鲁木齐三条基线 12 月 14 号观测数据的差分相时延 (DPD) 图 2 北京 - 昆明 , 北京 - 乌鲁木齐和昆明 - 乌鲁木齐三条基线 12 月 15 号观测数据的差分相时延该研究成果在我国探月三期月球采样返回任务、火星探测、金星探测等双目标或多目标深空探测任务中也将发挥重要作用 . 研究得到了国家自然科学基金 (11273049), 国家高技术研究发展计划项目 (2012AA121203); 上海市导航与定位重点实验室 (3912DZ227330001); 中国科学院行星科学重点实验室 (2013DP173302) 基金资助 . 来源论文 : 郑鑫 , 刘庆会 , 吴亚军 , 等 . 基于同波束 VLBI 差分相时延的 “ 玉兔 ” 月球车动作监视分析 . 中国科学 : 物理学力学天文学 , 2014, 44: 872-878 Zheng X, Liu Q H, Wu Y J, et al. Motion monitoring and analysis of Chang’E-3 rover based on same-beam VLBI differential phase delay ( in Chinese). Sci Sin-Phys Mech Astron, 2014, 44: 872-878, doi: 10.1360/SSPMA2014-00032 论文链接 : http://phys.scichina.com:8083/sciG/CN/abstract/abstract514976.shtml 订阅《中国科学: 物理学力学天文学》微信公众号，手机同步关注最新热点文章、新闻、科技资讯, 请添加微信号 SCPMA2014 或扫描下方图片关注.; 3155 次阅读|0 个评论

月球车首次亮相工博会（图）: 热度 1 可变系时空多线矢主人 2013-11-5 12:06; 月球车首次亮相工博会（图） 2013 年 11 月 05 日 07:15 来源：人民网 - 人民日报手机看新闻原标题：月球车亮相 img border=0 width=400 height=311 src=file:///C:/DOCUME~1/user/LOCALS~1/Temp/msohtml1/01/clip_image001.jpg 2013 年中国国际工业博览会将于 11 月 5 日至 9 日在上海新国际博览中心举行，共设置九大专业展，展位总数达到 7678 个，规模创历届之最。不仅“神十返回舱”首次公开展出，由上海宇航系统工程研究所研制的“月面巡视探测器原理样机”（俗称“月球车”）也首次亮相工博会。　　图为“月球车”在工博会展台上。月球车来了：将实现自动导航和选择路线 2013 年 10 月 17 日 01:17 来源：科技日报手机看新闻 “玉兔号”“揽月号”“追梦号”“复兴号”“龙腾号”……目前，为我国首台月球车起名的活动正在火热进行，已有超百万网友参与其中。　　嫦娥三号任务计划于今年 12 月实施，实现我国航天器第一次在地外天体软着陆和巡视探测。备受外界瞩目的我国自主研制月球车，将首次实现与月球的零距离接触。据了解，月球表面巡视的 3 个月中，月球车将依靠各种先进设备对月表进行三维光学成像、红外光谱分析，开展月壤厚度和结构的科学探测，对月表物质主要元素进行现场分析。它传回来的数据，将帮助人们更直接、更准确地了解神秘的月亮。核心关注我国月球车 140 公斤寿命 3 个月 “月球软着陆器通过反推火箭缓冲，在月面上徐徐降落，舱门打开，自动弹出斜梯。月球车缓舒展开蜷缩的身体，调整好姿态，走出舱门，滑下斜梯，开始漫步月球……”被誉为“嫦娥之父”的中国科学院院士、中国月球探测工程首席科学家欧阳自远，曾这样描述中国月球车将来登临月球的场景。将随嫦娥三号探月的我国自主研制的首台月球车为三轴六轮结构，设计质量 140 公斤，寿命为 3 个月，可在月球上 3 公里范围内连续行走 10 公里。北京航空航天大学机器人所丁希仑教授表示，在月球上它将实现自动导航和选择路线，自动拐弯、爬坡、避障等功能，然后自己或经着陆器把数据传输回地球。测月雷达将首次实测月壤月岩　　头顶定向天线，脚踩“风火轮”，两侧伸出太阳能帆板，身后“背着”导航及全景相机，“肚子”里还装着红外成像光谱仪、避障相机、机械臂、激光点阵器…… 虽被称为月球车，但实际上它是一个“小型化、低功耗、高集成”的探月机器人。丁希仑说，我国月球车底部安装有一台测月雷达，将在国际上首次实测 1 到 30 米深的月壤厚度以及 1 到 3000 米深度的月壳岩石结构。此外它还有一条机械臂，能在月壤、月岩中勘探取样，供现场检测。月球表面松软，崎岖不平，障碍物多，月球车在月面巡视时采取自主导航和地面遥控的组合模式。探月工程副总指挥、探月与航天工程中心主任李本正介绍，月球车的导航相机等设备能够对月面环境和障碍进行感知和识别，然后对巡视的路径进行规划。 “包裹式睡眠”应对 14 天长夜考验月球昼夜间隔大约相当于地球上的 14 天，昼夜温差大，白天温度高达 130 — 150 摄氏度，夜间可下降到零下 160 —零下 180 摄氏度。“长夜难熬”是月球车必须面对的考验。为解决这一问题，技术人员为月球车设计了可以伸缩的太阳能帆板，白天发电时展开，夜晚则收起来，“正好将仪器设备包在里面”。这种“包裹式睡眠”，有助于保证仪器不会失温，保障各种仪器不被冻坏，并且有剩余电力在月球上的第二天早晨“自主醒来”，展开太阳能帆板迎接新一天的阳光。此外，白天时，帆板还可以调整角度，避免被阳光照射得太热。对话专家 40 年，月球车的“前世今生” 科技日报：月球车经历了 40 年的发展，有哪些技术上的飞跃？丁希仑（北京航空航天大学机器人研究所教授）： “月球 17 号”探测器所搭载的“月球车 1 号”于 1970 年 11 月 17 日在月面雨海地区着陆，这是人类第一次在地球上对发送到另外一个星球上的机器人进行远程控制。这台月球车上的装备包括一架锥形天线、一个高精度定向的螺旋天线、四台电视摄像机，以及一些用来测量月壤密度和物理、化学特征的设备。限于当时的技术条件，车上所搭载的有效载荷偏少，在月面移动以远程遥控操作为主，不能自主避障行走。 40 年过去了，由于材料、能源和人工智能等技术的发展，无人月球车在轻量化结构设计、热控、导航控制等方面取得了很大的进步，月面存活工作时间越来越长，自主导航和避障能力越来越强，所搭载的有效载荷也越来越多，越来越精密。月球车还需突破能源材料等瓶颈科技日报：目前最核心的技术是什么？还需要攻克的难题有哪些？丁希仑：单纯对月球车本身而言，目前最核心的技术之一是能源与热控，保障其在高低温差大和真空等苛刻的月面环境下存活工作时间足够长，核心技术之二是高性能的移动机构设计，使其在月球表面月壤非常松软且崎岖不平等恶劣情况下具有很好的爬坡、越障和抗倾覆能力。月球表面温度在零下 170 摄氏度到零上 130 摄氏度之间 , 还需要攻克的难题主要是：如何研究开发新型材料，使月球车的结构在月面温差较大的恶劣环境下长期保持坚固耐用；如何研究开发超强持久的小型高效能源装置，满足月球车在月面过夜、大范围巡视和有效载荷工作等能耗需求。未来机器人或将“组团”完成星球探测科技日报：目前您的研究中，与月球车相关的工作能否介绍一下？丁希仑：从 2002 年开始我带领北航空间机器人研究团队开展轮腿复合式星球探测机器人的研究， 2004 年北京航空航天大学与意大利米兰理工大学联合设计了一种融合腿式优越地形适应能力和轮式高速高效优点的新型腿轮式六足变结构星球探测机器人。具有轮腿复合的行走机构和半球形的模块化本体结构，能够实现多种行走模式。机器人样机在 2006 年第 8 届国际月球探测与利用大会上展示，广受国内外专家赞誉。　　目前，我们对星球探测机器人样机又进行了多次改进设计，现在的新型机器人样机功能更为强大，除了具有灵活多变的步态外，还具有翻倒自恢复能力和腿臂融合操作的能力。同时，我们也在研究多机器人团队协作——这一新型的星球探测模式。通过群体行为的协调优化控制，能够高效探测未知环境，完成单个机器人无法完成的复杂任务。另外，系统具有容错性，机器人之间可以相互协助和维修，即使其中的某个机器人发生故障，也不会影响整个探测任务的完成，提高了探测作业的安全性和可靠性。火星链接不得不说的“好奇”号作为迄今为止人类送往火星的最为专业和先进的仪器，“好奇”号一直活跃在关于火星探测的报道中。丁希仑介绍， “好奇”号是第一辆采用核动力驱动的火星车，它携带有导航相机、化学摄像机、火星样本分析仪、阿尔法粒子 X 射线分光仪、机械手臂等 10 多种仪器设备，主要任务是采集火星土壤样本和岩芯，然后对它们可能可以支持现在或过去微生物存在的有机化合物和环境条件进行分析。除了“好奇”号，成功登陆火星的探测器还有美国“索杰纳”火星车（ 1997 年 7 月 4 日登陆火星）、共同发现火星上曾经有水的“勇气”号火星车（ 2004 年 1 月 4 日登陆火星）和“机遇”号火星车（ 2004 年 1 月 25 日登陆火星）。　　目前“机遇”号仍在火星上继续工作，所以“好奇”号并不孤独。 “好奇”号正在火星表面开展一系列科学实验，研究火星的地质、气候特征，探索岩石、大气和土壤中的有机无机分子，更好地了解火星上是否存在水，有助于科学家确定火星上是否存在生命，以及火星过去和现在的宜居性问题，为载人登陆火星做准备。原标题：嫦娥三号月球车将亮相突破四项关键技术 ( 组图 ) 2013 年 11 月 05 日 08:18 来源：中国新闻网手机看新闻图为即将亮相上海工博会的嫦娥三号“月球车”原理样机 2013 年中国国际工业博览会将于 11 月 5 日至 9 日在上海新国际博览中心举行。由科技部和上海市科委组织的“创新科技馆”将展出多种具有自主知识产权的高端、高效、高附加值和低消耗的先进制造技术与产品，其中将于今年年底登陆月球的“月球车”模型将首次亮相。　　为了进一步深化部市合作机制，上海市科委将继续邀请科技部组团参展，展示面积保持 800 平方米。科技部拟以“清洁能源与绿色能源”为主题，遴选国家科技计划先进能源领域中传统能源节能减排、可再生能源、特高压输电与智能电网、氢能燃料电池以及核能等近 50 个具有代表性和展示性的高新技术成果参展。国家电网的“风光储输工程”、中国原子能院的“中国快堆工程”、新奥气化采煤有限公司的“地下煤气化”等约 20 个展项都将以实物、模型或现场演示等方式进行展示。　　在空天装备领域，由上海宇航系统工程研究所研制的“月面巡视探测器原理样机”，俗称“月球车”，是第一台国产月球车，由它和着陆探测器组成的我国嫦娥三号月球探测器计划于今年年底择机发射，将实现我国航天器首次地外天体软着陆和巡视探测。图为巧克力 3D 打印机　　根据探月二期工程对月面巡视探测器的总体技术要求，上海宇航系统工程研究所在上海市科委支持下，研制了月面巡视探测器原理样机。该原理样机拥有完全知识产权，共申请发明专利 26 项、实用新型 3 项、登记软件著作权 1 项。它能够适应复杂的月面环境，携带有效载荷实现自主巡视勘察，并将科学探测数据传回地面。　　“月球车”在原理样机研制过程中率先突破了月面移动、自主导航、轮壌作用与地面试验四项关键技术。同时，月面巡视探测器预计将于 2013 年 12 月初由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射。它将携带中国的第一艘月球车，并实现中国首次月面软着陆，执行中国首次月面无人巡视探测任务，这也是美国阿波罗计划结束后重返月球的第一个软着陆探测器。图为上海交大研制的机器人　　它将在月球表面巡游 90 天，范围可达到 5 平方公里，获取月球内部的物质成分并进行分析，得到的数据将直接传回地球。我国也将成为国际上继前苏联后第二个掌握无人月面巡视技术的国家。　　同时，本届工博会还将展出 3D 打印， LZ80 单晶炉、 LED 发光二极管、射频识别领域的最新技术和产品、新能源电动车等先进技术和产品。 ()月球车.doc; 个人分类: 物理|1761 次阅读|2 个评论

[转载]中国月球车与NASA机遇号过分雷同: jiangxun 2013-10-26 23:52; 南华早报 2013年10月25日中国计划于12月份发射月球探测器，届时全国人民都将对此感到自豪。但对于一些科学家来说，此事令人感到沮丧，当中包括直接参与该项目的一位科学家。这些科学家们表示，该月球车技术上鲜有创新，过多借鉴美式及苏式设计。他们指出，该月球车的外型，与美国国家航空和航天局（NASA）送往火星执行勘测任务近十年的机遇号（Opportunity)相似。两者背部都呈扁平状，背负太阳能板；长长的桅杆末端安装摄像头；前方装有机器臂。两者仅轮子不同。中国月球车的轮子部分似乎仿照前苏联月球车1号而制。月球车1号是全球首款月球车，由前苏联于1970年发射。多名直接参与月球车设计的科学家表示，中国月球车设计源自其他国家的成品。位于长沙市的湖南大学教授文桂林向本报表示，中国月球车与美式及苏式月球车有不可否认的相似性。文桂林表示，中国的月球车从其它国家的月球车借鉴了许多，尤其是美国。他表示，中国月球车许多部分都借鉴了美国火星探测器可靠又成功的设计。中国月球车设计缺乏原创，但并非因为缺乏尝试。2005年，中国政府要求所有合资格的大学及研究机构提交月球车设计方案，并表示将进行公平透明的选拔。国家航天局由军方掌管，行事保密，这是该局首次邀请非官方科学家参与主要的空间探测项目。中国许多顶级大学均成立特别工作组，挑选最好的研究人员，提出创意设计。文桂林领导的工作小组便设计了一款月球车，仅有4个轮子，但在崎岖的月球表面移动更灵活。当局做出选择后，非官方科学家们感觉中选的月球车过多借鉴美国设计，令他们感到很失望。清华大学计算机系控制教研组教授朱纪洪代表清华大学参赛。他表示，比赛结果挫伤了中国科学家的创新热情。他表示，官方最初表示鼓励原创，但结果根本没有发表通知或给予反馈。他说，将来再不会参与任何涉及军方的事务了。上海交通大学曹其新教授带领的团队提交了一个形似蜘蛛的设计方案。他表示，对最终决定不感到意外。曹其新表示，中国的空间项目与美国及其它西方国家不同，并不专注推进技术的突破。他表示，其它国家在空间项目上都遭遇过失败，但中国的空间任务几乎总是很完美。中国仅采用尝试过且被证明成功的技术和设备。这些技术和设备可能并不先进，但能确保成功。不过，文桂林为政府选择的设计辩护称，这是个大型项目，应以实用为上，创意次之。; 个人分类: 航天|2925 次阅读|0 个评论

我为“嫦娥三号”月球车取名：“天蚕一号”: 热度 1 hucs 2013-10-3 13:54; 我为“嫦娥三号”月球车取名为 “ 天蚕一号 ” 理由如下： “天”是指我国的航天活动； “蚕”是指我国“嫦娥三号”月球车在地外天体首次软着陆，其探月活动在外型和活动上均类似 “家蚕”的活动。由于此次系我国首次在月表巡视探测，故取名为“一号”。希望并祝福我们的 “ 天蚕一号 ”取得圆满成功。注：作于南昌大学， 2013 年9月 30 日下午。作者胡春松：医生、诗人、在职博士。 ---- 相关链接：人民网“我的中国梦”征文活动胡春松作品“新春风·中国梦” (http://dangjian.people.com.cn/n/2013/0416/c359613-21159028.html) ---- 作者简介：胡春松，男，江西进贤人，中共党员，南昌大学在职博士，医生，诗人。著有医学专业著作以及诗书《青春诗语》（江西高校出版社，2011）、《青春论语》（网络版，纸质版待出版）、诗书《美丽中国》（待出版）、《青春私语》（写作中），是“岭峰体”诗歌提出者和主要代表人物之一，提出并建立了现（当）代诗歌评价的“五美”标准（结构美、意境美、思维美、语言美、韵律美）；作品充满理想主义、浪漫主义与现实主义相交织的多重色彩。另有：科学网博客（2009.10-），人民微博（“颂子”，2013.3-），雅虎博客（2007.6-2009.9）工作描述：左手医学，右手诗学。 ---- 相关链接1：致2013年诺贝尔和平奖评委的推荐信（ http://blog.sciencenet.cn/blog-71966-657058.html ）相关链接2：颂歌与祝福—献给中华人民共和国主席胡锦涛（2012年12月）（ http://blog.sciencenet.cn/blog-71966-656211.html ）; 个人分类: 博士研究|1848 次阅读|1 个评论

我给中国首辆月球车命名：“万虎号”: 热度 21 jiangxun 2013-9-28 07:18; 作者：蒋迅中国首辆月球车 Source: 英闻天下中国首辆月球车和登月舱 Source: 西陆网中国向全世界征集中国首个月球车的名字。但新华社的新闻上给出的在线提交提名的方式中要求必须有身份证号，这无疑排除了全球大多数人的命名权。从我看到的19人次的提名，我觉得水平很低，许多人的作品描述只有几个字，最多只有不到一百字，而且没有特点。而且命名以提名时间排序，而不是以作品说明质量排序。而且一个人最多可以提5个名字。於是一些人不认真思考，抢时间发出一堆名字来，严重影响提名质量。我感觉就像是一场闹剧。美国在这类活动中的经验值得借鉴。美国华裔小学生马天琪 (Clara Ma)就是通过NASA提供的网站提交命名并最终成为最终命名的人物的。马天琪写的提名说明是一篇很漂亮的散文。关于她的故事和她的提名说明，请读我的博文：“ MSL的火星车由华裔女孩命名，她仅仅是幸运吗？ ”。美国“火星科学实验室” Source: NASA 既然不能在新华网提名，那就在科学网上提名吧。我觉得可以把它称为“万虎号”月球车。关于万虎，请读我的博文“ 万虎的故事 ─ 世界发明二级火箭第一人 ”。这个名字其实是美国人最先提到的，而在中国的文物、文献中居然至今没有发现任何证据。由於这个原因，人们至今不知道这个明代英雄的名字到底是万虎还是万户。尽管如此，国际社会承认万虎是想到用火箭发射航天器的第一人。中国应该有一个纪念他的航天器。用中国首个“航天员”来命名中国首辆月球车应该是顺理成章的事情吧。明代勇士万虎 Source: NASA: Wan Hoo and His Space Vehicle; 个人分类: 航天|7875 次阅读|67 个评论

世界上人迹罕至的八大绝美风景http://travel.sz.net.cn/: yanxuna711 2013-1-4 14:39; 　　堪察加半岛　　堪察加半岛位于俄罗斯东海岸，是一个极少有人参观游览的地方。半岛长1200公里，最壮观的景色要数有200多座活火山的地区，周围的熔岩区曾被用作俄罗斯月球车的试验场地。以前我们需要6个月的行程才能到达堪察加半岛，现在可以从莫斯科出发，乘坐11个小时的飞机便可到达，这或许是最长的国内航线了。　　　　约克角　　约克角位于澳大利亚的最北端，是一个偏远、让人望而生畏的地方。从凯恩斯港口出发航行大约1000公里就会找到约克角，这需要几天的航行，包括穿越有河口鳄鱼的河道。在这些经历了危险和疲惫之后，你将会非常兴奋的看到一个海岬，除此之外就没有什么了，现在你需要做的就是转过身来开始返航。　　　　康考迪亚冰川　　巴基斯坦康考迪亚冰川，为了去巴基斯坦北部的康考迪亚你必须步行大约10天，最终你会到达世界第二大高峰——乔戈里峰的山脚下。简单易行的方法在这里是不存在的。摄影师盖伦罗厄尔把这里称之为“山神的宫殿”。康考迪亚冰川的偏远使它的美丽无以伦比。　　　　罗斯奥尔洪岛　　罗斯奥尔洪岛，贝加尔湖是世界上最大的淡水湖，我们乘火车从莫斯科出发需要3天半的时间，从北京出发需要3天的时间才能到达。贝尔加湖含有世界上20%的淡水，在它的中心是长72公里的奥尔洪岛。奥尔洪岛是贝加尔湖最大的岛，因为一些气候原因，据说奥尔洪岛上的晴天天数比黑海海岸的晴天天数还要多，而它周围都是乌云笼罩。　　　　古丁尼伯国家公园　　加拿大古丁尼伯国家公园，加拿大第二大国家公园——古丁尼伯(Quttinirpaaq)国家公园也是个很少有人问津的地方，它已经到了北美的最北端——哥伦比亚角，对于游客来说去一趟的费用也是非常可观的，从Resolute小镇出发，包机往返就需要32000加元。公园里没有任何的游玩设施、道路和树木，只有北极熊和美丽的景色。　　　　智利鲁宾逊岛　　智利鲁宾逊岛，文学史上最著名的孤独者是鲁滨逊，在离南美洲海岸670公里的地方有一个孤独的岛和他同名，这就是鲁滨逊岛。1704年，苏格兰水手亚历山大。塞尔扣克在和船长发生争执之后，被迫留在了这个岛上，他独自一人在岛上生活了4年。丹尼尔。笛福是受到亚历山大。塞尔扣克经历的启发写了《鲁滨逊漂流记》。如今，因为鲁滨逊岛非常的偏僻，有大约500人居住在这里。很少会有人到达此处，每年来的游客不到100人。　　　　斯科蒂的城堡　　美国加利福尼亚州的斯科蒂的城堡，在二十世纪二十年代，芝加哥百万富翁埃尔伯特约翰逊被加州(微博)的死谷里有金子的这种假话给骗了。然而，在这种干旱、酷热的情况下，约翰逊发现了更加宝贵的东西——健康，所以他在死谷里修建了这座城堡。如今，这个西班牙风格的大农场离最近的死谷定居点也有70公里。请浏览更多境外旅游。 http://travel.sz.net.cn/node_19346.htm 　　　　鲁布哈利沙漠　　沙特阿拉伯空白之地，空白之地是阿拉伯半岛上的沙漠鲁布哈利，是世界上最大的沙海，这里的含沙量占整个撒哈拉沙漠的一半，面积达58万3千平方公里。覆盖阿拉伯半岛的面积比法国大，比比利时和荷兰加起来还要大，空白之地的沙丘有的和埃菲尔铁塔一样高，拔地高300多米，延绵几百公里。不同的是，埃菲尔铁塔会一直屹立在巴黎的土地里，然而这些沙丘在大风的推动下，每年会向前移动30米。　　; 16 次阅读|0 个评论

[转载]“中华牌”月球车制造完毕 2013年有望升空: majun007 2010-4-11 20:32; 法制晚报4 月 10 日报道 2013 年，由中国自行设计研制的中华牌月球车将乘坐嫦娥三号探月卫星亲近月球。目前，该月球车已制造完毕。昨日，在重庆向各大高校学子作主题为《嫦娥一号与深空探测》报告时，中国科学院院士、中国嫦娥工程总指挥兼总设计师叶培建最新透露，我国至少已研制出了十几架月球车。叶培建称，月球车是一种能够在月球表面移动，并完成探测、采集和分析样品等复杂任务的机器人。要记住，这个月球车是中华牌 ! 叶培建反复强调，该月球车是由中国自行研制的。叶培建透露，目前，中国国内至少研制出了十几架月球车，其中准备登月的中华牌月球车由航天科技集团第五研究院主要负责研制。据介绍，在该月球车研制过程中，中国教育部以湖南大学为核心，以多个高校为支撑而成立的深空探测中心为此工程提供了不少技术支持。按照时间表， 2013 年，嫦娥三号计划将中华牌月球车送上月球，使其完成月球软着陆过程，并实施无人登月探测，主要探测月球表面及内部情况。预计到 2017 年，中国可实现月球车对月球的无人采样并返回。叶培建同时透露，嫦娥二号探月卫星今年年内将择日奔月，嫦娥四号探月卫星工程也已进入初样阶段工作，进展良好。美丽的湖大，敬爱的钟校长。多年的湖大校园生活，让我习惯于为母校取得的任何成功而自豪。（这是俺当年入学的新生入学典礼，时间过得真快啊。。。）; 个人分类: 未分类|1881 次阅读|1 个评论

月球车进化论: songshuhui 2010-2-11 14:01; 老孙发表于 2010-02-06 8:00 月球车进化论在2009年1月20日，奥巴马总统的就职典礼上，一位机器人宇航员引导着一辆月球车款款走过，吸引了人们的目光。月球车在这里出现，不是偶然的。那个举目可见而又遥远的世界，40年前美国首先实现了载人登月，如今又再度成为国际竞争的焦点，而能够让宇航员轻松工作的月球车，体现了各国的科技实力。和其他技术一样,月球车也在不断地进化中一、敞篷车的辉煌岁月飞向宇宙，浩瀚无垠！这是迪斯尼乐园的英雄巴兹光年的口头禅，这个所向披靡太空英雄不知道征服了多少青少年甚至成年人，燃起他们的太空之梦。不过巴兹光年的原型阿波罗11号登月舱驾驶员巴兹奥尔德林在40年前和指令长尼尔阿姆斯特朗一起登上月球时，可没有这么风光。由于缺少代步工具，两位地球来客只能穿着84公斤的笨重宇航服在月面上蹒跚行走，虽然月面的重力只有地球的六分之一，但这款由21层面料构成的臃肿的衣服还是给他们的行走带来很大不便，而且所携带的生命维持系统最多能够支持4个小时。于是就有了我们在历史影片中看到阿波罗计划的宇航员们在月球上可笑的行走方式：要么小心翼翼地挪动，要么跳跃式前进。笨重的宇航服再加上科学考察设备和采集的月球土壤和岩石样本，这些重担给头几批登上月面的宇航员造成了很多困难和危险。看到这里，聪明的读者一定想到，宇航员们为什么不带辆汽车去月球呢。美国航天计划的总设计师，后来担任马歇尔航天中心主任的冯布劳恩也想到了这一点，早在1950年代冯布劳恩和惠普尔等航天时代开创者在《克林周刊》（Colliers Weekly）上发表了一系列的科幻文章，畅想了将来在月球、火星探索中所需要的种种技术（这一系列文章成为迪斯尼最早的太空探索电影所依据的脚本），其中就包括月球车（Lunar Rovering Vehicle）。阿波罗计划使用的月球漫游车是一款4轮车，自1969年5月开始研制，由波音公司承包（通用汽车公司旗下的Delco公司作为次级承包商参与研制），耗资3800万美元，共制造出来4辆。这款车长3米，宽2米，高1米，大小和今天的大众甲壳虫汽车差不多。空车重量209公斤，加上两名宇航员及设备时重量约为700公斤。。车上的通讯系统包括一架高增益的天线用来传输图片和数据，以及一架低增益的天线用于传输声音和电视信号。给月球车提供电力的是两个36伏的电池。在驾驶座位的中间有一台手柄，理论上说两位宇航员都可以驾驶这辆车，不过习惯上都是由指令长进行驾驶。月球车每个轮子都有独立的四分之一马力（200瓦）的电动马达和刹车，在月面行驶的速度为每小时10~12公里。独立马达保证即时某个轮子的驱动发生故障，月球车仍然能够进行转弯。进行冗余设计是美国宇航局的首要原则，这种设计也将月球车的掉头半径缩小到了3米。这款月球车可以爬上25度的陡坡，最远可以开出67公里，不过为了安全起见，宇航员的活动范围不超过10公里，这样万一月球车出了故障，他们还可以在生命维持系统失效前步行回到登月舱。月球车的首次使用是在阿波罗15号任务中。阿波罗15号原本的计划是和前几期登月相同的任务，但在1970年9月2日美国宇航局突然宣布取消了阿波罗18号及其之后的登月计划，将阿波罗15、16、17号从H类任务（即在登陆地点附近进行有限活动）改为J类任务（在月面停留时间更长，并使用月球车等更新的装备进行更多的科学考察）。月球车的使用极大的扩大了宇航员的活动范围，从而得到更好的科学结果。 1971年7月31日，也就是阿波罗15号登上月球的第二天，载人月球车第一次使用。指令长大卫斯科特（David Scott）驾驶月球车和登月舱驾驶员詹姆斯艾尔文（James Irwin）一起前往3公里外的Elbow环形山考察并采集样本，然后再到另一处地点哈得利山考察，然后驱车返回登月舱。第二次前往哈得利山考察时，艾尔文发现了著名的创世纪之石（Genesis Rock，或者叫起源石），这块斜长岩是在另一块大石头上发现的，后来的分析证实它应该是在太阳系形成初期就生成了，其年龄至少有40亿年。在离开月球之前，斯科特在月面上做了自由落体时间，将一根羽毛和地质锤同时放开，由于月面上没有空气阻力，二者同时落地，这是四百年前伽利略已经从理论上证实的。不料在斯科特打算弯腰捡起这根羽毛的时候，艾尔文一脚踩过，于是这根具有重要意义的羽毛就永久地留在月球上了。斯科特和艾尔文在月面逗留三天，舱外活动18小时37分，驱车行进27公里，收集了约77公斤月岩。有了月球车，宇航员们就轻松多了，斯科特甚至说：我真想坐下来玩一会儿石头，这些闪闪发亮的小石头真是可爱极了。阿波罗15、16、17号所完成的科学考察任务，包括收集的月岩数量，都远远超过前几次。这三台月球车永远地留在月球上，成为月球博物馆的一部分。最近，印度的月船一号卫星和美国的LCROSS卫星都发现了阿波罗计划留下地月球车的活动遗迹，也让所谓的登月骗局的谣言彻底破灭。在上个世纪的美苏太空争霸中，苏联也不示弱，并成功地赶在美国月球车之前将两台无人驾驶月球车成功送上月球，分别称为月球车1号、2号（Lunokhod 1、2）。月球车1号搭载在月球17号上于1970年11月17日在月面雨海地区着陆，这是第一次在地球上另一个世界上的机器人进行远程控制。而这辆月球车的外形像个圆桶，上面有一个凸起的盖子，车下面是8个轮子，每个轮子也都是独立控制。车上的装备包括一架锥形天线、一个高精度定向的螺旋天线、四台电视摄像机，以及一些用来测量月壤密度和物理、化学特征的设备。在凸起的盖子下面是太阳能电池。天线负责将月面上的状况传送给莫斯科一个五人小组，由他们远程操控月球车的下一步行动。这台月球车长2.2米，宽1.6米，重756公斤。月球车1号一共运行了十一个月（只能在月亮上的白天进行工作），一直到1978年10月4日才宣告终止，这一天是苏联发射第一颗人造卫星的日子。它一共行进了10公里，传回两万多幅电视图片和超过200幅全景照片。车上装载的X射线望远镜观测了太阳的X射线波段，而激光器则用来进行地球距离的测定试验。 1973年1月15日，月球车2号由月球21号搭载降落在澄海地区。这台月球车比1号稍重，达到840公斤，长1.7米，宽1.6米，高1.35米。它有两种速度模式，每小时1公里或2公里。为了防止月球车在月球上漫长的夜里被超级低的温度冻坏，车上携带了同位素热源，利用破钋元素的衰变提供能量，保持月球车的温暖。不过在当年6月4日这项任务宣告结束，苏联方面没有公布原因，一般认为可能是由于5、6月间的月球上漫长夜晚的寒冷导致月球车失灵。二、重返月球竞争中的豪华车时代美苏太空争霸时代两国更看重宇航员登陆月球的政治意义，能够实现月面采样已经足够了。不过今天的形势已经大不相同，月球上丰富的核聚变原料成为各国追求的目标，于是探月俱乐部重新兴起，各主要国家纷纷加入到探月的行列中来，美国更是雄心勃勃地提出不但要在2020年重返月球，而且要建立月球基地，实现在月球上永久驻扎，并以月球为跳板对更深处的宇宙进行探索，比如派宇航员前去探索火星。在月球表面开车可不是件容易的事情，即使阿波罗计划中几小时的短途旅行，也需要宇航员在沙漠中的模拟地形上联系几个月才能通过路考，因为月面情况实在是太特殊了。月球表面重力只有地球的六分之一，且布满一层松软的土壤，这让车辆的行进效率大打折扣。月面的崎岖不平对车辆的轮子、底盘设计形成重重障碍，转弯、爬坡是寻常事，月亮上面，安全第一。月亮上一天等于地球上的一个月，温差变化达到300多度，白天阳光炙烤，夜晚严寒能冻坏石头，这就对车辆的材料提出了高难度的要求。阿波罗计划的月球漫游车采用的就是以钢琴线保持弹力的网眼式轮胎。月球基地意味着更为繁重的劳动，为此美国宇航局特地设计了月球载重车（lunar truck）。这种车辆与阿波罗计划中的漫游车一样，也是敞篷车，宇航员需要身着宇航服才能驾驶。载重车说白了就是用来运送大宗货物，为了满足月球基地建设的要求，美国宇航局还打算在车上附加其他设备，如铲车或者起重机。载重车将有6个轮子，每个轮子有两个轮胎。这种突破传统的六轮设计已经在火星车运行中得到了检验，即使其中一个轮子出现故障，另外5个轮子仍然具有优越行动能力。轮子本身可以实现360度独立旋转，这种设计赋予载重车前所未有机动性能，可以向任何一个方向前进。为了适应不同的地形，载重车的底盘可以降低或者升高，设计的举力可以达到2吨，未载货是的速度可以达到25公里/小时。月球载重车已经由设在休斯敦的约翰逊航天中心设计出原型，并在模拟月球场地上进行试验。美国宇航局的另外一款新产品则着眼于驻扎月球的宇航员的舱外活动，即小型充压漫游车（Small Pressurized Rover），由于不再是敞篷，密封的舱室使得宇航员在驾驶这种车辆时不需要再穿着宇航服。这种漫游车的长宽高均逾4米，重量可达4吨，载重也相当，最多可以在乘坐4名宇航员的情况下保证3天的连续活动。这意味着一辆充压漫游车其实就是一个小型的工作站，其活动范围可达240公里，并不比载重车差。漫游车里有一个小型浴室，装有喷雾喷头可以用海绵擦身。每个宇航员都有自己的私人空间，用帘子隔开。不过食物只有泡面等方便食品，因为车里没有厨房。在亚利桑那沙漠中进行模拟检验时，宇航员格哈特甚至认为这种漫游车象航天飞机一样舒服。由于人性化的接口设置，宇航员可以不经过减压或加压装置而直接进入月球基地或进入宇航服，这一点一定会让阿波罗计划的宇航员羡慕不已。除了载人月球车，美国宇航局也在发展无人驾驶的月球车，也就是可以在月面自动工作的机器人，如ATHLETE。这也是一种六轮机器人，第一代原型直径大于4米，设计者希望它可以在相当广大的地区快速滚动或者行走，最终目标则是设计一套可以与其他专门仪器相结合或加载的多目标系统。ATHLETE的载重能力约450公斤，多个机器人相匹配的结果可以产生更大的运输能力。印度太空研究组织也发表了一款遥控无人月球漫游车，计划在2013年由月船二号携带在月面着陆。这款漫游车采用俄式设计，重58公斤，六轮驱动，将在月面极地附近进行为期约一年的科学考察，其行使速度约为每小时570公里，活动范围可达方圆150公里。其实，不仅美国、俄罗斯、欧盟、日本、印度等国提出了自己的月球车模型，就连许多民间机构也不甘寂寞，比如谷歌公司就拿出了2000万美元设立谷歌月球X大赛，鼓励民间团体或公司自行设计月球车，能够在月面着陆并拍照后还能行进500米，便可以获得大奖。目前为止已经有约20支队伍参赛，提出了各种富有想象力的设计理念和模型。 http://www.googlelunarxprize.org/ http://www.sciencenet.cn/htmlnews/2009/8/222637.shtm 三、中国月球车的精彩亮相作为新兴的航天大国，中国自然不会缺席探月俱乐部，嫦娥一号月球探测卫星成功完成第一阶段任务之后，实现在月球的软着陆已经成为近在眼前的目标。2005年3月中国探月工程二期计划规定的月球车各项技术参数出台，由全国范围内科研院校进行竞争招标。上海航天局联合国内数十家科研机构研制的六轮摇臂式MR-2型月球车早已经公开亮相。哈工大、北航等院校也纷纷推出自助设计的月球车，据国家航天局透露目前已经收到月球车模型几十种。 MR-2型月球车又称月面巡视探测器长、宽、高分别为1.2米、0.8米和1.5米，重200公斤，采用六轮摇臂式行走系统，可以跨越30度斜坡，行进速度每小时100米，遇到较大的石块或陨石坑的时候，还会自动选择绕行。不过这款样机尚有一些关键技术正在紧张攻关，如在极端温差下的安全性、漫长月夜中的能源供应、防止月面无处不在的尘埃、防止宇宙射线的危害等问题。 2011年底将会由嫦娥三号卫星携带月球车登陆月球，月球车将在月面工作3个月，主要任务是对月面土壤进行采样和自动分析。与苏联的无人月球车一样，中国月球车也将采用核同位素衰变作为能源来保证月夜中温度降低不会损害月球车的性能。此前的月球车试验已经证实，在微重力下月面大量的尘埃会磨损仪器。目前的计划是利用美国科学家提出的磁场过滤的设想，利用磁场吸附空气中的尘埃微粒，防止故障产生。不过到目前为止尚未确定采用哪一款月球车。竞争正在实验室中激烈展开。四、未来的月球车随着人类重返月球并开始建设永久性的基地，开始向月球移民，新一代的月球车也将出现。由于月球上没有空气，普通的车辆无法在月球上使用，只能以电动车为主，或者使用火箭等工具。随着月球基地的建设，月球社会的壮大，将会产生各种专门用途的月球车，与今天我们的交通工具相对比，可以想象未来的月球交通工具的样子。最轻便的月球车应该是月球摩托，只供一个人乘坐。为了在月面上安全行驶，它应该有3个轮子，由于它是暴露式的，驾驶人员必须身穿宇航服。这种轻便的车辆主要用于月面近距离往返或太阳能电站检修之用。月球上的火箭单座车，没有轮胎，靠火箭喷射，在月面上作跳跃式前进。由于月面重力很小，这种单座车适用于两地间的快速移动，或者往返于月球和地球的轨道空间站之间。双座多用途高性能小型月球车，它能连续行驶近百公里，适合中短途旅行，有4个网眼式轮胎，以燃料电池为电源，采用更换钢瓶的方式来补充燃料。客货两用月球车能乘坐6人，并载物500公斤，能连续行驶180公里，它也采用密封式，有2条履带。它除了用于探测外，还可以在各设施之间运送那些没有穿宇宙服的人员和小动物。月球拖挂车则由集装箱台车和牵引车两部分构成，用于运送物资。它以太阳能电池为动力，也可以同时使用燃料电池，这样便可以日夜兼程地在月面工作。月球轨道巴士又称滑轮着陆舱，它一旦离开月球轨道，就以低角度进入月面，在全长100公里的跑道上以时速500公里像雪橇一样滑行着陆，约2分钟后便可停止了。月面轨道巴士，由于月面岩石坚硬，可能不适合建在地铁，那么用坚固安全的材料建造的地面轨道交通将成为大众出行的主要方式。月面轨道巴士比地铁更为便捷迅速，不过因为要保证安全，造价也会非常高昂。还有一种中型月球探险车，装有高性能的聚光灯、高灵敏度的通信测位天线、监视摄像机和探测雷达，在月球上漆黑的夜间也可行驶。这种车为轮胎式，还能作为临时月球站来使用。以上种种月球车，都还在开发研制当中。但是人类一旦踏上月球，在上面建立基地、开采资源，以至在月球上开展旅游业，建设月球城，这些未来的月球车一定会在人们面前出现，还可能有更新颖奇特的车出现。到那时，人类乘上月球车，实现了漫游月球的理想。; 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