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最近,玉兔二号在月球背面约80米的距离,发现一个神秘立方体,被中国航天官方称为神秘“小屋”,这个消息在国内外都刷屏了,大家很想知道它到底是什么?是“广寒宫的入口”,还是“通往星际的传送门”,或者仅仅只是一块撞击坑飞溅出的石头呢?
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这个神秘“小屋”到底是啥?
可是,据官方报道,这80米的距离,玉兔二号竟然要走2到3个月昼。月昼是指月球的白天,按照月球一个自转周期27天7小时43分11.47秒来计算,1个月昼的时间,大约相当于地球上的13.7天,再加上同样时长的月夜,玉兔二号要休眠不能工作,所以大概算来,2到3个月昼,差不多相当于我们地球上2到3个月。
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80米的距离,玉兔二号要走两三个月?
80米的距离,玉兔二号月球车竟然要走两三个月,很多人就不理解了,难道这只“兔子”比乌龟、蜗牛还要慢吗?同时,还有人指出上个世纪70年代美国“阿波罗”载人登月任务中,先后带上去的有人驾驶登月车,最高时速可以达到20公里,甚至能在月球上飙车,怎么到今天,我们反而退步了呢?
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时速20公里也不快,但在月球上排第一
其实,玉兔二号月球车跑这么慢,首先是由它的任务决定的,因为它万里迢迢跑到月球上,不是为了飙车的,而是去考察的。特别是月球背面,这可是人类从未涉足的未知领域,玉兔二号是人类第一辆在月球背面运行的月球车,所以每走一步,都得把看到的,探测到的都研究透了,速度反而是最不重要的。
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玉兔二号上去又不是为了飙车的
其次,作为一辆长1.5米、宽1.1米、高1米、重140千克的小车,它所有的能源供应,都来自两片太阳能电池板。在月球上,每个月昼过后,还有漫长的月夜,玉兔二号需要休眠,需要用电能给核心电子设备保温,剩下的能量还有多少可以用于驱动6个车轮,可想而知,所以它确实也跑不快。
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所有的能源供应都来自两块太阳能电池板
相比之下,阿波罗有人驾驶月球车采用的是两组氧化银电池,Four 0.25马力串绕直流电动机组和四组80:1谐波齿轮传动系统,虽然动力也不算强劲,但它只使用几个小时就可以抛弃了,所以在能量上不必过于节省。而我们的玉兔二号已经在月球背面运行了快3年了,不仅远远超过阿波罗月球车,也是人类有史以来运行时间最长的月球车。
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玉兔二号是人类有史以来运行时间最长的月球车
当然,未来我们也可以像美国的“好奇”号、“毅力”号火星车一样,采用同位素温差电池技术发电,甚至是真正的核反应堆,为月球车、火星车提供行驶的能源和保温条件。在嫦娥三号和嫦娥四号上,我们已有类似的技术,剩下的无非是继续小型化和最优化选择和取舍的问题。
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祝融二号真可以上同位素温差电池
第三,从技术角度来说,在月球、火星上跑得太快,可能会面临一些风险。第一方面的风险是速度太快,自动地形匹配和地面人工判断、修正跟不上,小车可能会掉进陨石坑里卡住,或者是爬坡的时候翻车了,那可就提前结束寿命了,得不偿失。比如美国的“勇气”号火星车,在2009年5月就因车轮陷入软土中而被卡住了,从而使得它的活动时间永远停止在2269天,而它的姊妹车“机遇”号,则成功运行了5498天。
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美国勇气号火星车就是被卡死的
另一方面,月球车、火星车行驶太快,会带来大量的尘土,损坏车轮和其他电子设备。比如我们于2013年12月2日发射的“玉兔”号月球车,就是因为行走时带起大量月壤细粒形成的月尘,可能进入月球车内部,并对其设备造成破坏从而引发了故障,所以只运行了972天,超过设计寿命的10倍,就永远留在月球雨海西北的“虹湾”着陆区了。
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玉兔号就是因为进灰尘了导致最终停运
所以说,月球车、火星车万里迢迢跑到月球、火星上去,不是为了飙车,而是有着更加重要的任务。想过飙车的瘾,买张卡丁车的票就好了,何必如此大费周折呢。80米外的神秘“小屋”,玉兔二号迟早会走到,对于宇宙探索来说,我们面临的往往都是巨大的时间跨度,动辄就是上亿年,最基本的要求就是要有耐心。
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