揭秘玉兔号月球车：挑战极端温度 自主避障巡视(3)

　　“玉兔号”着陆地点为何选在虹湾区？

　　这次“嫦娥三号”预定的月球着陆区“虹湾”，并不是真的海湾，而是像彩虹一样的巨型陨石坑壁。月球上有很多地方以“海”和“洋”命名。古人望月，以为看到的是海，其实不是。虹湾区位于月球北纬43度左右、西经31度左右，南北长约100千米、东西长约300千米。“比北京海淀区小一点，月球车探测的只是虹湾区的一部分，据专家介绍是5平方公里”，庞之浩说。

　　“严格来说，月球没有水，没有空气，也谈不上美”，焦维新说，在绘图时一般习惯把平坦的地方绘上蓝色，高一点的地方绘上黄色，再高一点的绘上红色，月球虹湾区整体低洼平坦，用常规方法绘出来就是一个美丽的海湾，“有点像我们的渤海湾”。

　　庞之浩介绍，之所以选择在虹湾区落月，是出于多种综合因素的考虑：一是这里比较平坦，落月比较安全；二是美苏的探测主要集中在月球赤道附近，虹湾仍是月球研究的空白，探测该区域非常有科学价值；三是能实现正面直接测控通讯；四是太阳光照较好，能保证探测器的太阳能电池板正常工作。

　　“玉兔号”如何克服月球上超过摄氏300度的温差挑战？

　　“古人把月亮称为广寒宫，一点都不假。月面夜间最低温度可以降至摄氏零下180度，电子设备根本无法工作。”中国探月工程副总指挥、探月与航天工程中心主任李本正说，“更要命的是，月球上的一晚上相当于地球上的14天，可谓‘长夜漫漫真难熬’！”

　　更糟糕的是，由于月球上的一天约相当于地球上的28天，其中约14天会被太阳连续暴晒，月球车面临散热难题；接下来的约14天又是连续月夜，在摄氏零下100多度的环境里，大部分电子设备无法工作，只能“冬眠”，还需要专门设备保持月球车的内部温度，防止设备被冻坏。要让探测器同时适应这两种极端温度，难度非常大。而且一旦夜昼交替，探测器还要从“冬眠”状态中被“唤醒”，如何保证系统正常启动也是道难题。

　　“玉兔号”月球车身披“黄金甲”，目的不是为了好看，而是为了反射月球白昼的强光，降低昼夜温差，同时阻挡宇宙中各种高能粒子的辐射，从而支持和保护月球车上的红外成像光谱仪、激光点阵器等10多套科学探测仪器。

　　按照科研人员的精心设计，“玉兔号”与人类的作息制度一样，也是日出而作、日落而息，白天还要午休，只不过它每天的工作时间相当于地球上的14天，然后又会一觉睡14天。

　　漫漫长夜之后，“玉兔号”怎么才能立刻点火工作呢？它需要一床御寒的“被子”和一个叫它起床工作的“闹钟”。承担这两项功能的是它的供电系统——太阳翼。据“嫦娥三号”探测器副总设计师贾阳介绍，晚上，“玉兔号”的桅杆会收起来，太阳翼也会扣上，“这个过程中相当于把巡视器（月球车）散热的途径隔绝掉了。然后，当阳光逐渐从东边起来，到达5度的高度时，巡视器就被唤醒了，进入到第二天白天的正常工作。”

　　“不仅气温低时要睡觉，气温高时也要小憩。”测控系统主任设计师张波介绍，“白天时，‘玉兔号’月球车的太阳能电池帆板还要调整角度，避免被阳光照射得太热。最热的月午，月球车还要进行‘午休’。”这种作息极大地增强了“玉兔号”适应月表恶劣环境的能力。

　　对一些特别娇嫩的设备，月球车内还专门准备了“暖宝”——核电池。核电池提供电能的时间非常长，一个硬币大小的核电池，就可使用5000年。这项技术如能成功，将使我国成为继美俄之后，世界上第三个将核动力应用于太空探测的国家。