月球车
月球车轮胎要使用特殊材料,克服温差。
人工智能
月球车是个智能机器人,需要具备独立处理各种环境的能力。由于距离太远,无法通过遥控的方法处理反馈信息。月球车需要配置若干个传感器,在得知周围环境、自身姿态、位置等信息后,通过地面或车内装置,形成三维地形图。进而编辑方向,勾画出到达目标点的路径,并导航控制月球车走到目的地。
电力供应
月球的自转引起月面的昼夜变化。月球上一天的时间,大约相当于地球上的27天略多。因此,月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天。也就是说,登上月球以后的月球车,最多可以连续工作14天,进入月夜以后,它由于无法通过光能发电,进入休眠状态。14天后,又能自动醒来。
未来科学技术
月球上的环境与地球是完全不同的。地球上使用的普通车辆到了月球就“英雄无用武之地”了。月球上没有空气,月球车不能使用汽油发动机,只能采用由蓄电池或者燃料电池供电驱动发动机的方式,即以电动车为主,以太阳能车和火箭车为辅。然而,月面上的重力只有地球上的1/6,所以不会显得很笨重。
月球车上的车轮式样与地球上一样,采用履带式和轮胎式两种。考虑到月球上的特殊球境,也可采用以火箭喷射为动力的跳跃方式和像雪橇那样的滑行方式。由于月面上白天和黑夜的温差很大,最高温度可达130℃,最低温度可至-170℃,这就对轮胎的材料要求很高,以前制造的“月球漫游者”所采用的就是以钢琴线保持弹力的网眼式轮胎。月球车的车体也有密封式和非密封式两种。
正在开发的月球车中,最轻便的被称为“月球摩托车”。它有3个轮子,轮胎为网眼式,由燃料电池驱动。只可乘坐1人。由于它是暴露式的,所以驾驶人员需要身穿宇宙服。在月球上,这种车可以作为各设施之间的往返和检修太阳能电站时的交通工具来使用。
月球上的单座车,在地球上的重量约是720公斤。它没有轮胎,靠火箭喷射,在月面上作跳跃式前进。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80公里,有4个网眼式轮胎,以烯料电池为电源,采用更换钢瓶的方式来补充燃料。
设计中的中型月球车全长6米,地球上重量为3080公斤。以蓄电池为电源,一次充电可行驶325公里。该车采用密封式,可乘坐4人,并能载物715公斤。它前后有4条履带,既有4轮车的高速性能和良好的操纵性能,又兼备履带式车的韧性,履带是由铝网覆盖耐高温的硅胶制成的。
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,就以抵角度进入月面,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。
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。
敏捷性与稳定性的关系
月球上的重力很小,车辆显得很轻,因此很容易翻。重力减小的同时,车辆和月面的摩擦力也减小了,对车辆的控制会变得很困难。加上月面的地形复杂,浮尘又很厚。这些因素都使得车辆在月球上运动时变得十分不稳定。
敏捷性要求高速度,可靠的制动,灵活的转向。但是稳定性的下降,使得车辆不能开得太快,也不能转弯太急,否则车辆很容易翻。
各国型号
中国
哈尔滨工业大学曾制造过一款“六轮摇臂转向架式”月球车,上海交通大学也制作过一款外形炫目的“小蛛行人”月球车,还有中国空间设计研究院牵头设计的月球车。
美国
09年7月美国宇航局设计的这种新月球车,是“星座计划(Constellation Program)”在2020年重返月球的组成部分,该车的名字是“电力月球车(LER)”。它使用的是战车底盘,宇航员可把它当作月球卡车使用。
电力月球车里面舒服的座椅可以转变成睡床,它里面还有浴室和淋浴设施。新月球车将拥有充电锂电池。
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