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“玉兔号”工作的一天
发布时间:2013-12-02 来源:中国科学报 孙爱民 【字号:  
  宁静的月夜,“玉兔号”沉浸在睡梦中。温度实在太低了,零下180多摄氏度的低温,让“玉兔号”不得不收起肩负的仪器设备进行“冬眠”。
  太阳慢慢在月球上升起来,月昼来临。
  “玉兔号”上的太阳能电池板开始充电。有了能源,冬眠的月球车“苏醒”了。一开始,“玉兔号”保持一个固定状态继续给自己充电。
  当月球进入地球地面可测弧段、互相可视时,“玉兔号”主动向地面发送信号告知地面能源状态。随后,地面上的科学家给“玉兔号”发来工作指令,“玉兔号”进入工作状态、开始“干活”。
  接近月球正午的时候,月球地面温度升高至100多摄氏度。为保护仪器设备,“玉兔号”进入午休模式,就像撒哈拉沙漠夏眠的动物一样。
  等太阳稍微偏一些、温度不那么高时,“玉兔号”继续工作。
  一直到太阳就要在月球上落山,在“冻得不行”的前一刻,地面科学家发指令给“玉兔号”让其把自己收拢起来。休息。
  这是中科院空间中心空间技术部主任、嫦娥三号巡视器载荷电控箱主任设计师安军社向《中国科学报》记者描述“玉兔号”工作的一天。
  在一个月球日中,“玉兔号”“晚上要睡觉,中午要休息,两边要干活”。
  作为不可维修的“上天”产品,月球车对质量、可靠性、工作环境的要求非常高。“月球车在月球表面有三个难点,保温、数据传输、克服月壤静电。”安军社表示。
  “穿金戴银”的“玉兔号”利用热控包扎技术来保持体温。“热控包扎技术就像给月球车穿上了一件羽绒服,保温隔热。”安军社告诉记者,“玉兔号”月球车还利用导热流体回路、散热面设计、电加热器、同位素热源等技术抗寒,这身装备可耐受300摄氏度的温差。
  在月球上,数据传输是个难题。
  “巡视器上的载荷本身会产生大量的科学数据,地面科研人员监视载荷运行状态也会产生数据,巡视器本身跑起来还有数据。”安军社告诉记者,载荷之间是散的,“我们的工作就是搭建一个桥梁,将所有载荷与巡视器连接起来,对载荷数据进行在线处理,减少下行数据的总量。”
  作为嫦娥三号有效载荷的总体单位,空间中心承担了着陆器载荷电控箱和巡视器有效载荷电控箱的研制工作。科学家们将两器上搭载的各载荷的电控箱进行了集成设计,通过集成一体的载荷电控箱实现有效载荷工作模式控制和数据处理。
  “我们将所有的数据集合起来汇集到巡视器,再利用无线电波通讯设备,将数据传输到着陆器上,利用着陆器上的天线传输到地球地面。”安军社解释道。
  无线电波通讯是直线传输,由于月球自转的同时围绕地球公转,月球车与我国地面控制中心并不是一直处于无障碍状态。只有当月球车处于中国地面可视的弧段内,即相互之间能看到对方时,才能实现数据传输。
  “总体来说,‘玉兔号’什么时候工作是由月昼月夜决定的,什么时候接受地面科研人员的指令与传输数据是由何时处在地面可视范围决定的。”安军社告诉记者,“这也是嫦娥三号与‘玉兔号’巡视器的特点。我们的工作是跟着月亮走的。”
  (原载于《中国科学报》 2013-12-02 第6版 跨月特刊)
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