[科普中国]-载人月球车

发展历史

1971年7月31日，阿波罗15号航天员戴维斯·R·斯科特和詹姆斯·B·欧文进行了人类首次月球车行驶，他们驾驶着4轮月球车，在崎岖不平的月球表面上，越过陨石坑和砾石行驶了数千米。斯科特和欧文成为第一个在月球上驾车行驶的人。2

20世纪90年代以来，第二次探月高潮逐渐形成，美国、俄罗斯、欧洲空间局、中国、日本、印度等国家和组织相继制定了自己的月球探测讨论计划。与初期的月球探测相比较，重返月球、建立月球基地的科学目标更加明确。3

2004年，美国NASA宣布的重返月球计划更是让这次热潮再次升温，计划于2018年前进行月球着陆器、战神5运载火箭和地球飞离级的研制，2024年前进行月球表面系统的研制，开展称为“月球前哨”的概念性月面体系的研究，通信、居住地、用于载人与科学研究的月球车以及原位资源利用等。俄罗斯航天工业巨头“能源”火箭航天集团公布了《俄罗斯未来 25 年载人航天 发展计划方案》－在2015年派载人飞船登陆月球执行任务，在月球上建立一个拥有核能工厂和设备，并 可以提炼出氦-3的永久性基地。2008 年，俄罗斯 已经开始“月球-全球”( Luna-Glob) 1轨道器B阶段设计工作。同年，针对欧空局提出的“太空探 索基本构想”，欧洲工业界提出了有关月球着陆器 及其运载火箭的各种方案。欧空局正在论证 “月球下一步”( Moon Next)着陆器。1996年，日本提出了建造永久月球基地的计划，预计投资260多亿美元，在之后的30年之内建成月球基地。4

设计理念载人月球车的设计理念有很多，可按特定任务来设计，也可依据月球车所能完成的功能来设计。计划不断在变化，设计理念也不断在改变。但大体上可归结为两大类：无可增压装置巡视月球车、有可增压装置月球车。短时距的探测，宇航员可穿着宇航服完成任务；但一长时距的探测，宇航员就需要一个有一定压力的船舱，相当于一个可移动的居住舱，在舱内宇航员不必穿着宇航服就可以进行操作。5

能源系统太阳能以太阳能作为载人月球车的能源系统并不理想，载人月球车耗能相对较大，太阳能帆板体积相应增大。而且由于月表的巨大昼夜温差及天黑夜期，使得要利用太阳能作为能源系统，需要附加设计以满足能耗损要求。5

一次性及可充电电池一次性电池仅用于单一短时探测任务中。可充电电池从长远来看是较好的选择，只是它们要依赖于着陆器或月球基地来进行充电。5

同位素能源系统由放射性同位元素提供电源(RPS)，这种电源有几个好处，能够持续14个夜晚，较长的寿命，较高的可靠性能及紧凑的尺寸。下一代的即S设计包括多任务放射性同位元素热力发电机和斯特灵放射性同位元素发电机每个都能产生110W的电力。但辐射问题值得关注，有报告分析称当挂车联结后，辐射在安全范围内。5

燃料电池燃料电池可用一于月球基地建设。它的优点在于可靠和高效。大多数有可增压装置的载人月球车都采用这种能源系统。5

国内发展2014年4月10日，第十一届重庆高交会暨第七届国际军博会，在重庆国际会展中心开幕。一辆看着有点像敞篷越野的酷车出现在高交会深空探测中心展区。这就是首次公开亮相的载人月球车。

该载人月球车由27所985重点高校组成的教育部深空探测联合研究中心共同研发，重庆大学承担了主要的研发工作。6

研发过程载人月球车刚拆封放置好，工人们就忙着用河沙布置现场。“我们在模拟一个月球表面。”重庆大学教授、博导、教育部深空探测联合研究中心副总设计师詹涵菁说。“

这只是一个雏形，还没有完成设计。”詹涵菁是这台载人月球车的设计者之一。月球车从2013年底开始研发，已经完成了结构和力学设计，接下来还有真空实验和热控实验等一系列研发过程。7

这辆载人月球车预计在2015年年底完成概念性预研发，之后还有一系列的研发工作。

外形结构外形

月球车的大小和越野车相似，可最多承载两人，还可携带多种设备。乍一看，这辆月球车有些“简陋”，只有一副铁架子。实际上这些架子都是高科技材料，质量轻，强度高。这么大一辆车怎样装进火箭里呢？詹涵菁说，整辆车将设计折叠和展开功能，方便运载。8

轮胎

为了防止泄密，月球车的部分零件没有展示，轮胎就是其中之一。

詹涵菁透露说，这辆车的轮胎也融合了众多高科技，轮胎的外型和材质都还在进一步改进中。

与美国的“阿波罗号”采用的“双A字”架悬挂系统不同，这辆载人月球车采用了更先进的前后驱动桥非独立悬挂系统，越野性能超强，可以在月球上“无障碍”行驶。9