本文目录一览:
- 1、月球车的月球车计划
- 2、第一辆月球车搭载苏联“月球”17号探测器,是如何做到的?
- 3、我国探月工程计划之一是向月球发射月球车(如图所示)。 (1)发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来
- 4、月球车在月球上行使,它用什么作为动力呢?
- 5、打造一台月球车有多费钱?
月球车的月球车计划
1971年7月31日,美国“阿波罗15”号宇航员戴维斯-R-斯科特和詹姆斯-B-欧文进行了人类首次月球车行驶。
美国宇航局推出的21世纪新型月球车。 2008年6月,美国宇航局在华盛顿摩塞斯莱克(Moses Lake)沙漠地区对最新月球车“战车”(Chariot)进行测试。
月球车是在月球表面行驶并对月球考察和收集分析样品的专用车辆。在实验室里,这个重要角色的学名是“月球探测远程控制机器人”,公众已经习惯叫它“月球车”。世界上第一颗人造 卫星发射成功后,人们便开始了飞向地外天体的准备。然而,在对月球表面探测过程中,采取什么的运输工具才有可能在月面上进行实地考察呢?于是,产生了月球车。科学家对经由月球车月面的实地考察所带回的宝贵资料进行了分析研究,大大深化了人类对月球的认识。
美国宇航局选择的测试地点与未来要登陆的月球表面地形十分相似,以便检测月球车、遥控机器人和探月宇航员的新式宇航服等样品,模拟未来宇航员在月球上的活动中各种设施使用功能。宇航工程专家尝试未来修建月球基地的“人机配合”活动,由宇航员利用机器人和月球车进行月球基地选址勘测,铺设太阳能电池板和电缆等。
中国的月球车
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。2005年3月15日,“嫦娥工程”月球应用科学首席科学家欧阳自远对媒体披露,航天部门已经出台了“嫦娥工程”用月球车的技术参数和需要完成的科研任务,全国公开竞争,择优选用。此前,见诸报端的至少有7家高校和科研单位在从事月球车的研制,它们是哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、清华大学、中国科学技术大学、航天科技集团第五研究院第502研究所、上海交通大学和国防科技大学,“每家都有绝活”。航天部门掌握的数据还要远远超出这个规模,他们手头上有不低于40辆国产月球车模型的资料。
2007年10月24日,“嫦娥一号”将由西昌卫星发射基地直入广寒宫。中国探月工程已进入实施阶段。2013年,中国的第一个软着陆器将登陆月面。
探月工程开启了中国深空探测事业的大门。由此开始,一系列的深空探测器将逐渐进入人们的视野。“月球车”则是其中的首发队员。
按照中国航天计划时间表,2013年,12月,“嫦娥三号”会将“玉兔号”月球车送上月球,使其完成月球软着陆过程,并实施无人登月探测,主要任务是探测月球表面和内部情况。
2013年12月2号凌晨1时30分,嫦娥三号卫星搭载长征三号乙遥二十三运载火箭由西昌卫星发射中心发射升空,直到在月球表面虹湾区软着陆,嫦娥三号要经历13天的旅程。
月球软着陆器通过反推火箭缓冲,在月面上徐徐降落,舱门打开,自动弹出斜梯。月球车缓舒展开蜷缩的身体,调整好姿态,走出舱门,滑下斜梯,开始漫步月球……
被誉为“嫦娥之父”的中国科学院院士、中国月球探测工程首席科学家欧阳自远曾这样描述中国月球车将来登临月球的场景。据悉,我国2013年下半年将发射首个月球着陆探测器——嫦娥三号。
备受外界瞩目的是,此次嫦娥三号的发射将搭载一部由我国自主研制的“中华牌”月球车,并首次实现与月球的零距离接触。“月球车”全名为“月面巡视探测器”,是集航天系统工程和智能机器人为一体的航天器,能完成月球探测、考察、收集和分析样品等复杂任务。
中华牌整装待发
中华月球车由航天科技集团第五研究院主要负责研制,自重120公斤,可载重20公斤,寿命为3个月,可在月球上3公里范围内连续行走10公里,具有自动避障等功能。
欧阳自远指出,由于月球表面没有空气,因此月球车下降时需要开启发动机,一边落一边往上推,慢慢落至距月球4米的位置,熄灭发动机,仪器将采用自由落体的方式,软着陆在月球上。同时,中华月球车将实现自主导航,并能指挥仪器进行操作,最后把数据传回地球。月球车底下还装有测月雷达,将切开月球下面100米深度的地方进行探测。
据专家介绍,中华月球车上有两个太阳仪,其中一个可自由旋转,寻找太阳位置,吸收热量进行发电;另外一个则可以盖在车身上减少热量散发。中华月球车采用“六轮摇臂式”行走机构,各只轮子可同时适应不同高度,是一位“爬行高手”。
此外它还有一条机械臂,能在月壤、月岩中勘探取样,供现场检测。同时,中华月球车将太阳能和核能作为能源。由于月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天,所以当黑夜降临时,为防止车载仪器被零下100多摄氏度的低温冻坏,月球车必须要核电池的能量来保温,并维持与地面的通讯。而当新的白昼来临,电池就能重新依靠太阳能工作。
探测入乡随俗
月球是一个无风、无雨、无水、无气、冷热剧变的天体,与地球环境截然不同。因此,中华月球车想要顺利完成任务,必须为能够适应那里的环境做充分的准备。
如月球昼夜温差大,白昼温度高达130-150摄氏度,夜间可下降到零下160-180摄氏度,月球车如何能长时间在极端温度条件下正常工作是一个难题;月球表面没有大气保护,太阳风、太阳耀斑等高能粒子直接辐射到月球表面,会对月球车部分高集成度微电子器件造成损害;月球表面的重力加速度仅为地球表面的1/6,月球车能否在低重力的月球表面完成动作也将是很大的考验;月球表面的月壤也是影响月球车行驶性能的重要因素。
据了解,整个月球表面覆盖着一个松散层,由岩石碎块,角砾状岩块、砂和尘土组成,称为月壤。由于月壤松软,因此月球车在上面行驶时很容易打滑。
此外,月球车行走时,月壤细粒也会大量扬起,形成月尘,一旦附着便很难清除。同时,月尘还可能引起很多故障,包括机械结构卡死、密封机构失效、光学系统灵敏度下降等。
北京航空航天大学的高峰教授,曾参与月球车的前期论证以及地面验证试验的研究工作。本报记者采访了解到,对于中华月球车来说,“过夜唤醒”是个难题,不仅要经受电池的考验,更重要的是要经受零下160-180摄氏度低温的考验。
中科院院士叶叔华也认为,在月球生存的难度不亚于登上月球,因为月球的夜晚温度低、时间长,可谓“长夜难熬”。
登月稳扎稳打
1970年11月17日,苏联“月球17号”探测器登陆月球,释放了第一辆真正意义上的月球车。随后,美国的“阿波罗15号”飞船将人类第一辆有人驾驶月球车送上月面。1959-1976年期间,苏联和美国分别成功发射25颗和24颗无人月球探测器,人类月球探测也随之达到了第一个高潮。
1986年7月20日,经历了10年低潮期后,美国宣布重返月球,苏联、欧洲、日本等都组织力量进行研究,纷纷提出了发展计划。1998年1月6日,随着美国“月球勘探者”的顺利升空,空间探测活动又掀起了新一轮的浪潮。
归纳起来,人类对月球的探索可分为探月、登月和驻月三大步,即“探、登、驻”。截至2013年,中国正处在第一阶段,即以“探”为主方向,并按照“绕月探测、落月探测、取样返回”分三小步稳步推进。
据悉,我国正在开展载人登月前期方案论证,已有专家建议我国在2025年或2030年进行载人登月。中国空间技术研究院深空探测室主任贾阳指出,中国在探月“三步走战略”中所使用的技术将来也可用于载人登月的相关领域。
链接:绕、落、回3任务
中国探月工程分为“绕、落、回”三个任务,预计2013年下半年我国将实施“嫦娥三号”发射和落月任务。“绕”,即实施对卫星绕月轨道的控制实验并对月球表面进行探测;“落”,即将月球探测器在月球表面着陆并对月球进行实地考察;最后一步“回”,则是在完成对月球的实地考察后,将在月球上采集的实物样品带回地球。
“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行,标志着我国探月工程的第一阶段已经完成。
2013年下半年即将发射的“嫦娥三号”将首次实现在地外天体表面无人自动巡视、首次实现(探测器)月夜生存、首次建立覆盖火星探测范围的测控通信网、首次自主开展月面就位科学探测。
这一任务的完成,将为中国的深空探测奠定坚实的基础。
第一辆月球车搭载苏联“月球”17号探测器,是如何做到的?
伴随人类文明的演进,科学家想要对太空探索也在加快步伐,不管是国外还是国内,科学家们都对月球展开了一系列的探索。那就来考考大家,第一辆月球车搭载苏联“月球”17号探测器,到底是怎么做到呢?接下来将详细说明一下。
一、兴起
其实,最开始对月球进行探索是由于美国和苏联空间战略兴起,美国和苏联作为二战后最有实力的两个国家,互相都看不上对方,于是为了能够更好完成对宇宙的探索,苏联和美国都把目光放到月球上,毕竟在当时看月球是离地球最近星球。
二、进化
为此,美国和前苏联为这个月球计划一直在尝试,美国先是向月球发射“先锋”系列探测器,期间遭受多次失败,但是在第四次时候还是成功了。前苏联是在1959年成功发射“月球一号”,在某种程度上,两个大国实力是不分伯仲,不过前苏联还是在1970年发布了第一辆“月球车”,这可是人类历史上一大进步。这辆月球车成功搭载苏联“月球”17号探测器,借助过电动机驱动和使用电磁继电器制动,这才能实现对月球探索。
三、普及
苏联利用电能的成功经验也给后人留下不少启发,不管是美国载人还是苏联无人驾驶探索月球,在某种程度上都是对月球的进一步探索。先进大国对月球探索让很多国家借鉴和感慨月球魅力,间接普及了探索月球的工具和技术,动力很关键不是吗?
结语
月球车需要一定动力,关于动力方面探索,即便是到了现代,还是处于一个不断探索的过程,怎样才能找到更实用和有效动能材料,相信不远未来,会有好消息传来。你们说呢?
我国探月工程计划之一是向月球发射月球车(如图所示)。 (1)发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来
大于 1.3 增大
试题分析:(1)发射月球车的火箭在穿越大气层时速度越来越快,那么,火箭受到的推力大于自身重力;
(2)地月之间的距离约为3.9×10 5 米,指令传播速度为3×lO 8 米/秒,
因此指令传播的时间为: ;
(3)月球车的车轮粗糙而且凹凸不平,增大了接触面的粗糙程度,因此增大了摩擦力.
点评:解决本题需注意:根据路程、速度、时间的关系进行计算时,要注意单位的要求;影响摩擦力大小的因素有压力和接触面的粗糙程度,分析时要结合实际情况.
月球车在月球上行使,它用什么作为动力呢?
在月球上自由行使的月球车,主要是收集太阳能的电力作为动力,通过电池力量来正常运行。每当看到探索月球的月球车甚至各种探索车时候,我们都好奇这些探索车是用什么作为动力,太阳能还是燃料?毫无疑问,在没有空气的宇宙中,基本上所有的太空探索设备都是采用蓄电池为主,通过采集太阳能来推动各种设备的正常运行,直到这些设备严重耗损无法运行。
一、在月球上行驶的月球车,主要通过电力推动为主,其本身的蓄电池有很大的作用
浩瀚的宇宙充满了各种的太阳能,为了能保证月球车在月球中正常地探索,科学家把电力作为月球车最重要的动力来源。把蓄电池安装在月球车上,加上太阳能采集器,能让月球车有足够的能量在月球上进行探索工作;科学家在发射月球车之前,就对宇宙的环境进行研究,深刻了解到蓄电池才是推动月球车的重要选择,太阳能搭配蓄电池能让月球车走的更远。
二、太阳没有空气,月球车不可以使用燃料作为动力而前行,智能靠着蓄电池
为何月球车不能使用燃料?一方面是宇宙中没有空气,没有空气是无法达到燃烧产生能量的效果,另一方面就是不清楚月球的危害。人类探索月球虽然成功,但是使用月球车长久探索则是第一次;为了保证月球车的安全,也为了确保不会出现重大的燃料爆炸问题,采用安全的蓄电池电力发动则是最好的。采集天然的太阳能转为为电能保存在蓄电池中,能保证了月球车不会因为没电而无法工作,直到它真正损坏无法使用。
采用电力动力,加上强大的太阳能以及蓄电池,让月球车自由地在月球上行走。
打造一台月球车有多费钱?
我们知道在很久很久以前的随着时候,上个世纪七八十年代已经有国家开始进行宇宙探索的任务,这两个国家就是前苏联和美国,这两个国家也是那一时期的超级,随着前苏联的倒闭,而美国成为世界上唯一的超级大国,也拥有着独占一鳌头的航天科技技术。而美国的阿姆斯特朗也成为第1个登上月球的人,他的一小步也代表着人类文明的一大步。然后人们也开始打造各种月球探测器,其中包括一台月球车。打造一台月球车具需要花费多少钱?价格需要四五百万美元左右,其中的原因主要有以下几点。
一、使用月球车需要联合国宇航局进行申报。
首先第一点就是使用月球车肯定是需要向联合国的宇航局进行申报使用权利,那么申使用权力之后,肯定是需要缴纳一定的费用,其中的费用大概是几万到几十万美元不等的价格来进行缴纳,而且还要看使用的一个时间,所以这也是一个昂贵的价格。毕竟月球上面的一个月球书数量还是挺多的,如果你想使用一台月球车在上面进行探测的话,那么肯定是需要占用其他的一个资源。
二、还要考虑其运载火箭的一个使用。
其次,我们还要考虑到月球车,它是使用运载火箭才能运往月球那么一次运载火箭的一次使用,大概也需要近百万美元的一个价格,所以派往一次月球车的价格还是太过于昂贵。
三、月球车的一个造价还是挺昂贵的。
最后一点就是月球车它本身的一个制造价格还是略微昂贵。因为它涉及到各种各样的技术。这些技术都需要得到一个专利许可的一个使用,还有各种材料以及技术的购买等等,那么这也是一笔巨大的开销。