玉兔月球车在天文图吧中苏醒与生存的故事

在天文图吧的映照下,玉兔月面巡视器的苏醒与生存是一段充满挑战的故事。由于月球上的昼夜周期远长于地球,一侧的月夜可以持续十多天,这期间太阳光无法照射到巡视器,温度也会骤降至零下180摄氏度,而“玉兔”不仅需维持自身“体温”,还需为仪器提供电力供应。

地面与巡视器之间的通信延迟可能导致控制差错,因此需要更加稳妥考虑危险感知、避障和平台处置。在设计中,“玉兔”重点考虑了如何安全度过无光照时期,通过切断非必要仪器电源减少耗电,同时增加能量来源,如太阳能电池板和锂离子蓄电池组合,以储存白天收集到的太阳能,并使用放射性同位素电源作为辅助。

放射性同位素电源利用钚-238衰变产生能量,其半衰期可达80多年,可以满足任务期内需求,而且输出功率随时间保持稳定,不会出现大幅落差。美国宇航局许多行星际探测器都采用此技术,如火星科学实验室“好奇”号和旅行者系列探测器。

拥有足够能源后,“玉兔”实现月面生存还需完善休眠机制。自动休眠与唤醒是节能开源措施之一,与太阳高度角相关,休眠期间由放射性同位素供给电力。此外,还要考虑月表尘埃覆盖影响太阳能效率,以及定位导航和路径规划难点。

嫦娥三号选择软着陆区周围地势较平坦,但仍需注意坑洼分布以防倾覆。车轮在不同地形分配重量时应精确控制动力,以防打滑并延长探索时间。

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