玉兔号月球车是中国设计制造的一种月球车,搭载于嫦娥三号月球探测器。嫦娥三号于2013年12月2日凌晨1时30分00秒34毫秒从西昌卫星发射中心由长征三号乙增强型运载火箭发射,于12月14日21时12分成功软着陆于月球表面,12月15日凌晨4时35分,玉兔号月球车从嫦娥三号中走出,成为自1973年苏联的月球车2号以来首次踏上月球表面的月球车。玉兔号月球车的设计寿命为3个月,2014年3月24日,玉兔号月球车进入了第四个月夜休眠期。2015年12月底,据媒体报道,玉兔号月球车虽然在2014年初失去移动能力,但仍能收集数据,是世界上使用时间最长的月球机器人。2016年8月1日,官方确认月球车玉兔停止工作。从2013年12月到2016年7月31日晚说再见,玉兔号在月球上坚持了972天。

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    1概况简介

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    2013年11月26日上午9时许,中国国防科技工业局举行新闻发布会,宣布“嫦娥三号”月球车名称为“玉兔号”。

    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。玉兔号月球车具备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。

    玉兔号月球车呈长方形盒状,长1.5米,宽1米,高1.1米,重136公斤,有6个轮子,两片可以折叠的太阳能电池板,一个地月对话通讯天线,四个位于顶部的导航相机与前后方的避障相机以及一个负责钻孔、研磨和采样的机械臂。以太阳能电池板与核电池共同供电,可耐受月面300摄氏度的温差。玉兔号月球车其实并不是一辆车,而是小型化、低功耗、高集成的机器人。

    2历史记录

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    2002年,中国开始月球机器人的研制工作。

    2008年,月球车的样机通过验收。

    2013年,月球车的研制完成。同年11月,国家国防科技工业局宣布将中国首辆月球车命名为“玉兔号”。

    2013年12月2日1时30分,中国在西昌卫星发射中心成功将由着陆器和“玉兔号”月球车组成的嫦娥三号探测器送入轨道。

    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。12月15日23时45分完成玉兔号月球车围绕嫦娥三号旋转拍照,并传回照片。

    2013年12月26日,玉兔号月球车进入休眠状态以抵御月球表面在月夜期间的低温环境,2014年1月12日,月球车被唤醒,继续展开科学探测活动并获得大量探测数据。

    2014年1月25日凌晨,玉兔号月球车进入第二次月夜休眠。但在休眠前,受复杂月面环境的影响,月球车的机构控制出现异常,2014年2月10日,第一次玉兔号月球车唤醒失败。

    2014年2月12日晚,玉兔号月球车全面苏醒,状态趋于好转,但是出现问题的“机构”仍然有待恢复。相关研究人员认为,玉兔号的故障可能是由于月球车行走时带起大量月壤细粒形成月尘导致的。月尘可能进入月球车内部并对其设备造成破坏引发故障。

    2014年2月23日凌晨,玉兔号月球车再次进入月夜休眠。

    2014年3月24日,玉兔号进入第四个月夜休眠期,预计将于4月10日苏醒,其三个月的设计寿命也已到期。中国探月工程副总设计师、中国航天科技集团科技委副主任于登云向媒体表示,玉兔号仅是行动功能故障,其他科学探测功能并没有丧失,依然可以正常探测并发回有效数据,而排除故障的工作也一直没有放弃。设计寿命到期后也依然可以继续发挥作用。

    3系统介绍

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    “玉兔号”月球车8个分系统——“玉兔号”月球车由移动、导航控制、电源、热控、结构与机构、综合电子、测控数传、有效载荷8个分系统组成,被形象称之为“八仙过海,各显神通”。

    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。

    4命名过程

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    2013年9月25日,嫦娥三号月球车全球征名活动在北京钓鱼台国宾馆 启动。国内民众和海外同胞可通过互联网 在线提交作品,每人最多可提交5个方案,每个方案需包括不多于300字的创意说明和背景阐释。

    至10月25日征名提交截止,由科技专家和文化专家组成的评委会,分别进行了入围初评、网上投票和终审评审。通过入围评审,选出了10个入围名称,提交新华网进行网上投票评议;10天共收到有效投票3445248张,其中玉兔号,649956张,得票第一。又经过终审评审,评委投票与公众投票的结果加权计算,最后经探月工程重大专项领导小组批准,中国第一辆月球车命名为“玉兔号”。

    “玉兔号”既体现了中华民族的传统文化,又反映了我国和平利用太空的宗旨。传说中,当年“嫦娥”怀抱玉兔奔月,玉兔善良、纯洁、敏捷的形象与月球车的构造、使命既形似又神似。

    5探测任务

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    玉兔号月球车的主要探测任务包括月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和资源勘察、月壤物理特性探测等。

    装有全景相机、测月雷达、粒子激发X射线谱仪、红外光谱仪等仪器,将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科学探测,对月表物质主要元素进行现场分析等探测。

    6成果

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    核心提示:“玉兔”月球车正在探查的区域曾在相对较近的历史时期内被火山活动扰动。这里岩层相对年轻,距今不超过30亿年,岩石成分不同于过去探月工程带回的那些样本。

    20151224日,据国内外媒体报道,英国《自然-通讯》杂志23日公布的一则行星科学论文中,中国与美国科学家报告发现了月球表面的一种新型岩石,在过去的月球探测任务和月球陨石研究中均没有被采样过。

    “嫦娥三号”探测任务是中国第一个月球软着陆的无人登月探测器,也是继40年前阿波罗月球探测计划(美国从1961年到1972年组织实施的一系列载人登月飞行任务)和“月球号”(苏联第一个月球探测计划中所使用的空间探测器的名称)系列探测器以后,首次着陆在月球表面的探测器。其由着陆器和月面巡视探测器(又称“玉兔号”月球车)组成,而着陆器的位置接触到了一片此前从未详细研究过的、火山活动形成的地面。

    虽然通过月球轨道探测器的测量已经让科学家们得以窥视月球上存在一系列火山岩石类型,但是一直以来,人们都无法直接对它们进行取样分析。而2013年,“玉兔号”月球车在穿过雨海的紫微撞击坑附近时,进行了采样。

    中国山东大学空间科学研究所凌宗成和他的研究团队,以及华盛顿大学麦克唐纳空间科学中心的研究人员,在此研究中报告了第一批来自“玉兔号”月球车身上仪器的新发现。研究人员表示,大约在29.6亿年前形成的这个相对年轻的月球区域,有着独特的矿物学特征,这意味着“玉兔号”月球车发现了一种过去月球探测任务和月球陨石研究中都没有采样过的新的玄武岩。

    “嫦娥三号”的着陆器着陆位置特别选择了这个相对年轻的熔岩流形成的地区,但又靠近一个撞击坑。因为撞击可以带出新鲜的地质材料到月球表面上。对于一个过去没有被仔细探索过的月球区域表面来说,这是一次开拓性的探测,可以帮助人们加深对月球上近期的一些火山活动的了解。

    发现新型岩石,对分析月球表面成分构成,甚至研究宇宙起源都有重要价值。中国的航天事业,已不再是“绕落回”的技术验证,而进入发现和探索的新阶段。“嫦娥”和“玉兔”承载着中国人探索“广寒宫”的好奇心和探索欲,真正打破了20世纪以来只有美苏两个国家对月球探测的垄断局面。“玉兔号”已成为在月球“活”得最久的人造探测器,它一直给我们带来惊喜与骄傲。

    7“玉兔号”完成使命

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    2016年7月31日,“玉兔号”月球车的微博 @月球车玉兔 向近60万粉丝告别。一向以卖萌为基调的玉兔号的微博“月球车玉兔”配了一首《Universal Traveler》的音乐,颇为煽情地说道:

    “玉兔号”月球车“玉兔号”月球车

    Hi!这次是真的晚安咯!!!还有好多问题想知道答案……但我已经是看过最多星星的一只兔子了!如果以后你们去到更深更深的宇宙,一定要记得拍照片,帮我先存着。月球说为我准备了一个长长的梦,不知道梦里我会跃迁去火星,还是会回地球去找师父?

    作为“嫦娥三号”的重要组成部分,已超长服役两年多的“玉兔号”完成使命,停止工作。

    据了解,“嫦娥三号”的首要任务就是带着月球车安全着陆在月球后,它携带的四台科学设备,在落月点开始科研工作。“玉兔号”月球车则主要承担着月表的巡视工作。据央视报道,2016年7月28日,嫦娥三号着陆器进入到第三十三个休眠期。“嫦娥三号”着陆器状态良好,“玉兔号”月球车停止工作。

    2013年12月,一只脚踩轮子、会奔跑、会爬坡的机灵“小兔子”——玉兔号月球车从西昌启程“闯”上月宫。“玉兔号”预期服役仅为3个月,已超长服役两年多,“玉兔号”作为中国在月球上留下的第一个足迹,意义深远。

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    玉兔号月球车 图册

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    • 更新时间:2016-08-03
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