美国登月“月球车”卡制事故由于温差等环境造成
主持人:面对于月球这样一个特殊的环境,在设计这个月球车的时候,需要考虑哪些方面的因素?
丁水汀:我觉得主持人问到了最核心,最关键的问题。可以说现在国内进行的这些月球车的这些研究,目前做的,特别是运动学的,运动机构方面的各种形式的研究,实际上这个仅仅是一个初步。它只能说体现对于不同的路面,在地球这样的环境下,你实现这种运动功能。但实际上月球最关键的是整个月面环境的适应性,这个就变得非常关键了。比如说这里面很重要的就是,由于大的温差。
主持人:温差太大了,所以对月球车的材质要求应该是很特殊的。
丁水汀:它的材料的整个的稳定性,所谓的稳定性,一个是它的形状稳定性。比方说我举个例子来说,比方说你的运动机构假设有层,或者是传动机构,它在不同温度下,由于膨胀量不一样,如果我在冷态的时候是啮合得很好,可能在热态的时候可能就卡死了。机构卡制在早期的阿波罗登月的过程当中,那四次、六次的登月都出现过机构卡制这样的现象。
主持人:在前面发射的几辆月球车的时候,出现过这种现象?
丁水汀:出现过这种机构卡制的现象。机构卡制我只是说了一个可能前面没有说到的因素,这是一个大温差变化下的结构性的问题。比如说月尘,月壤,月尘对于整个机构的影响也是很大的。由于月球表面的重力只有地球地面的六分之一,月尘对于整个机构表面的附着力大大的增强,很多月尘会附着在整个月球车的表面,这种跟地球表面的性质不一样,在地球上的破坏性不强,由于在月面上是高真空环境,造成摩擦的损坏性很强。你可以把它理解为,非常像很尖锐的石头晶体之间的一种摩擦和磨损。摩擦和磨损在高真空度环境下,月尘对月球车的影响也非常大,另外就是月尘对于我们的一些探测设备,比如说我们照相,如果摄像机表面的粉尘的吸附能力很强的话,它粘到表面上,就影响到它的正常拍摄,怎么样除掉这些吸附的月尘,又变成一个很关键的问题。同时这种吸附对于我整个月球车的热防护和热控制又产生影响。为什么呢?因为整个月球车必须要有一套非常好的热管理和热控制系统,这种热尘附着在控制器之后,就会造成辐射能力的改变。由于这种影响造成电池的整个工作温度会升高40度左右。这些都会对整个月球车的工作产生不利的影响。这些影响是必须在地球上得到验证以后,你才能把你的月球车送上真正的月球表面上去工作。这些问题不解决。
主持人:发送上去很可能不能正常工作。
丁水汀:我们现在做的这些月球车,就像很多网友讲的,可能就是个玩具。这个我同意,因为什么呢?因为没有真正的体现整个月球环境的这种影响,包括还有电磁辐射。不管是对器件还是对整个材料表面。
主持人:您说到针对于国内很多科研院校,大家自主研制月球车的话,是必须要按照月球的环境来设置好,这样才能够避免研发的一种盲目性?
丁水汀:是这样。而且月面的模拟难度是非常大的。
| 专题:嫦娥探月工程 | |||||||
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