月球車玉兔號故障後自主喚醒 「病因」或為月塵

2020-11-23 中國新聞網

　　故障後自主喚醒 其病因或為月塵

　　「玉兔」如何康復讓人牽掛

　　嫦娥三號自發射升空以來，一路牽動著國人的心，尤其月球車玉兔號在進入第二個月夜休眠前，出現了機構控制異常情況，甚至「可能熬不過這個月夜了。」然而，近日國防科工局正式發布月球車受光照成功自主喚醒的消息，增強了人們對「玉兔」號的信心。目前，地面控制中心和各測控站數據接收及處理正常，有關方面仍在組織開展深入分析和地面試驗驗證，繼續對月球車進行排故。

　　劫後餘波 問題猶在

　　「玉兔」號月球車出現異常的消息公布後，得到了很多祝福與鼓勵，但同時人們對故障原因也有眾多猜測。

　　「由於月球的自轉軸與黃道面夾角很小，月面地形對溫度的影響更大，某些方面的環境比火星更為惡劣。」中國航天科工集團二院研究員楊宇光說，在「玉兔」登月之前，世界上僅有蘇聯成功開展過無人月球車的探測活動，人類對於輻射、月塵、溫差等月面環境因素的認知仍然非常有限。他表示：「嫦娥三號作為我國航天最複雜、難度最大的任務之一，出現意外是正常的。」國外的探測活動表明，即使在成功登陸地外天體之後，嚴峻的環境仍然可能讓探測器陷入通信中斷、方向迷失、車體無法動彈等困境。

　　中國航天科技集團五院航天專家龐之浩表示，複雜的月面環境往往是導致月球探測器出現異常的主要原因。他說，月球車行走時更容易帶起大量月壤細粒，形成月塵。月塵可能進入甚至覆蓋月球車所載儀器設備，一旦附著很難清除，並可能引發很多故障，包括機械結構卡死、密封機構失效、光學系統靈敏度下降等。此外，強烈的電磁輻射可能破壞電子遙控系統，這對接收系統的最大接收功率提出了相當高的要求。

　　探月工程新聞發言人裴照宇說，目前「玉兔」號雖然已經被喚醒，但是問題仍然存在。機構控制異常的故障仍在分析排查中，要想讓它重新在月球上活蹦亂跳看來還需要一番努力，「畢竟正如我們經常說的，探月是人類最尖端的科技，永遠一帆風順也是不可能的，但是每一次成功和失敗都能讓我們對宇宙更加敬畏。」

　　酣睡了18天的「玉兔」突然「起床」，在給人驚喜之餘，也帶來了自主喚醒的疑問與憂慮。

　　月面生存 絕技在身

　　天上一日，地下一年。月球上，由於自轉周期與地球不同，一個月夜的時長相當於地球的14天多一點。晝夜溫差極大，月夜的溫度可達到零下180攝氏度。「玉兔號」機構控制出現異常之後，要在月球無光照的環境下安全度過長夜，不僅要開源，也要節流。重要的措施是巡視器在月夜要切斷相關儀器的電源，減少不必要的開機耗電。同時也要增加能量來源，比如使用太陽能電池板與鋰離子蓄電池組合，將月球上白天「收集」到的太陽能儲存起來。在擁有足夠的能量供應後，「玉兔」巡視器要想實現月面生存還需要有完善的休眠機制。它的休眠程序與太陽高度角有關，在此過程中太陽能電池板、蓄電池單元、電源開關等需要在地面指令和控制器的協調下完成休眠動作。

　　月夜期間，嫦娥三號著陸器和「玉兔」號月球車處於斷電關機狀態，與地面聯繫中斷。月夜結束後，太陽從月球東邊冉冉升起，陽光照射在月球車太陽翼的電池片上，產生電流，就像生物鐘一樣，能夠保證「玉兔」準時醒過來。月球車上綜合電子、測控等設備陸續加電到一定值，接通開關。測控線路傳輸信號到地面，科研人員再從地向月發送信號，設置它的工作狀態。

　　「玉兔」故障後的甦醒自然使人們關心它是否會「痊癒」。裴照宇表示，月球車已全面喚醒，恢復到休眠前正常的信號接收狀態，但其故障原因仍在分析排查中。他說，「玉兔是以非正常狀態進入睡眠的，我們原來擔心它無法承受月夜極低溫度，但它活過來了！它起碼還活著，就有救過來的可能性」。

　　「玉兔」帶我們坐了一場由悲到喜的「情感過山車」，它接下來在「廣寒宮」的工作情況仍引人關注。

　　帶病工作 盡心盡力

　　月球車的設計壽命是3個月，這就意味著，它在月球至少要經歷3次月夜休眠和再喚醒。在此前兩個月晝工作期間，月球車搭載的4臺有效載荷相繼開機，在多個探測點開展了科學探測工作。全景相機、測月雷達、紅外成像光譜儀、粒子激發X射線譜儀均獲得了大量科學探測數據。這些科學探測數據為建立巡視探測區集地形地貌、地質構造、物質成分和淺層結構於一體的綜合地質剖面，以及區域地球化學與構造動力學研究打下了基礎。雖然「玉兔」號目前還存在一些故障，但它的整體狀態已經趨好。

　　進入新的月晝工作期後，嫦娥三號著陸器搭載的有效載荷重新開機，也重新投入到科研觀測任務中。中國航天科技集團公司五院嫦娥三號探測器副總設計師張熇，在介紹著陸器最新探測進展情況時說，目前，著陸器上的兩個科學探測儀器——月基天文望遠鏡、極紫外相機均工作正常。月基天文望遠鏡此前開啟觀天探測，成功採集了天文圖像。極紫外相機成功獲取了地球等離子體層觀測結果。著陸器上的工程參數測量設備——月塵測量儀也在正常工作，繼續收集月球表面環境的月塵參數。

　　在第三月晝中，「玉兔號」月球車和嫦娥三號著陸器正在按計劃開展科學探測。它們的相繼甦醒，標誌著月球探測器成功地再次度過了一個漫漫月球之夜，也意味著我國已經掌握了月夜生存技術。科研人員也將充分利用有限月晝期，儘可能多地獲取科學數據，並加強對已獲取科學數據的研究工作，為探月發展積累更多科學儲備和技術經驗。尤可可

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