“玉兔号”月球车（嫦娥三号的巡视探测器）

知识百科 2023-06-09 13:00:54 87℃ 0

“玉兔号”月球车嫦娥三号的巡视探测器

玉兔号，中国首辆月球车的官方名称，嫦娥三号巡视器。2013年12月2日升空，14日晚与着陆器成功降落在月球虹湾区，后经过一系列的调试准备，玉兔号月球车与着陆器分离，踏上月球，开始探测科考。“玉兔号”月球车设计寿命三个月，截至2014年9月，已超期服役七个月。2016年8月1日，嫦娥三号着陆器状态良好，玉兔号月球车停止工作。

中文名

玉兔号

外文名

Jade Rabbit

所属国家

中国

总设计师

吴伟仁

发射时间

2013年12月2日1时30分

着落月球

2013年12月14日21时11分

分离时间

2013年12月15日4时35分

中文拼音

YUETUHAO

设计寿命

3个月

第一阶段：飞行5天
2013年12月2日凌晨1时30分，长征三号乙遥二十三运载火箭搭载嫦娥三号卫星在西昌卫星发射中心发射，由运载火箭直接送入据近地点约200千米、远地点约38万千米的地月转移轨道。飞行时间约为5天，其间进行2至3次中途修正。
专家解读：嫦娥三号的这次奔月飞行比嫦娥二号略长一点。因为这次采用的是飞行时间和飞行路线较长，但比较节省能量的“霍曼轨道”。
第二阶段：圆轨道绕月4天
近月制动后，进入100×100千米的环月圆轨道，运行约天后，择机变轨。
专家解读：嫦娥三号的前4天绕月，除了可以对月球进行科学观测，更是要利用这个机会获取更多数据，为最后确定着陆点做准备。
第三阶段：椭圆轨道绕月4天
变轨后进入100×15千米的椭圆轨道，运行约4天后，从高度约15千米的近月点开始动力下降。
椭圆轨道的近月点是15千米，而且正好在虹湾地区上空，嫦娥三号在后4天的绕月中可以更加准确地对预订着陆点进行勘察测量，以保证着陆点没有月坑或大的石头。如果说前4天绕月是对月球“看一看”，后4天绕月就是“仔细看”。
第四阶段：下降720秒后着陆
动力下降的时间为720秒。其间，嫦娥三号将利用微波测距敏感器、激光测距敏感器进行对月测距测速；利用光学成像敏感器在接近段进行粗避障；利用激光三位成像敏感器在悬停段进行精避障，实现安全区软着陆。
专家解读：到这个阶段，嫦娥三号任务就进入了最关键阶段，也是最有看点的阶段。这短短的12分钟里体现出来的技术含量是非常高的。720秒是经过精细计算的——嫦娥三号不是垂直向月面下降，是与月面成一定角度下降，并且“一边落一边仔细看”，因为15千米的距离还是比较远的。在这12分钟内如果发现月面还有障碍，比如坡度比较陡，或有陨石坑、大石头等等，还来得及及时躲避。而且下降过程中在一定高度还要悬停一段时间，在静止的状态下最后勘测地面障碍。
第五阶段：“玉兔”登月
着陆后，择机完成月球车释放，着陆器建立工作状态。“玉兔号”月球车移动到转移机构上，随转移机构运动到位，并驶离转移机构，抵达月面。
专家解读：这是唯一没有公布具体时间的阶段，但估计时间不会很长。现在能确定的是，北京飞控中心能够在第一时间看到嫦娥三号传回的画面。
第六阶段：月面工作3个月到1年
在月昼期间，着陆器在原地进行科学探测，月球车进行巡视勘察。月夜期间二者都断电休眠，依靠同位素热源保持整器的温度。度过月夜后，通过光照自主唤醒，继续实施探测任务。着陆器在月面的工作时间是一年，月球车是三个月。
专家解读：虽然月球车的设计工作时间是三个月，但实际上只要它不发生技术故障，或掉进深的月坑里，预计能工作的时间会超过三个月。

着陆与工作

2013年12月14日21时11分，嫦娥三号成功着陆在月球西经19.5度、北纬44.1度的虹湾以东区域，随即按计划开展了着陆器与巡视器分离各项准备工作。

14日23时45分，地面科技人员对两器分离的实施条件，包括着陆点环境参数、设备状态、太阳入射角度等，进行了最终检查确认。随后，向嫦娥三号发送指令，两器分离开始。

12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，“玉兔号”月球车顺利驶抵月球表面。

12月15日23时40分许，“玉兔”月球车行驶到着陆器偏北方向，开始第一次两器互拍。月球车上的五星红旗清晰、完美地出现在着陆器拍摄并传回的画面中，这是五星红旗首次在地外天体上留影。中国探月工程总指挥马兴瑞宣布，根据测控通讯指挥部的报告，“嫦娥三号”着陆器、巡视器互拍已结束，数据传输正常。经判别，数据完整、图像清晰，巡视器和着陆器工作状态良好，达到了工程既定的目标，“嫦娥三号”任务取得圆满成功。

休眠

互拍结束后，“玉兔”要对身上的科学载荷进行“体检”。待到太阳快落山，它会在地面技术人员帮助下找到休眠点，摆好姿势准备“入睡”。月球一夜相当于地球的16天，兔子可以好好休息一下。

唤醒

2014年1月11日，我国“玉兔”号月球车启动唤醒电路，在月球上沉睡了14天后重新恢复工作。

自动唤醒过程

月球车饱饱睡了登月后的第一觉后，月球上天亮了。太阳从月球东边升起，阳光照射在月球车太阳翼的电池片上，产生电流。月球车上综合电子、测控等设备陆续加电。电充到一定值后，接通开关。测控线路传输信号到地面，告诉地面科研人员“兔子”醒了。科研人员再从地向月发送信号，设置月球车的工作状态。

出现故障

2014年1月25日凌晨，第二次月夜休眠前，受复杂月面环境的影响，月球车的机构控制出现异常。当日，月球车用拟人化口吻通过微博表示，“有些结构不太听话了，本来应该今早开始睡觉，但现在……师父们都在使劲想办法，不过，我还是有可能熬不过这个月夜了。”

2014年2月10日被认为是“玉兔”所在月球虹湾区结束月夜的日子，但月球车及官方组织都没有关于它是否“醒来”的消息。持续关注玉兔号月球车动态的美国宇航局（NASA）在其中文官方微博上评论，“玉兔本来就属于月球，现在算是到家了”，并附蜡烛图案示意悼念。

2014年2月13日8点49分，玉兔月球车微博发出消息“Hi，有人在吗？”，通告世人她已经“苏醒”。探月工程新闻发言人裴照宇当天说，“玉兔”已全面苏醒，恢复到休眠前正常的信号接收状态，但机构控制异常的故障仍在分析排查中。

超期服役

2014年9月4日，中国探月工程总设计师吴伟仁表示，9月6日“玉兔号”月球车将进入第十个月昼工作期，目前其4台科学载荷——全景相机、测月雷达、红外成像光谱仪、粒子激发X射线谱仪运行正常，着陆器目前的身体状态也非常好。玉兔号的设计寿命是3个月，到2014年9月，它已经工作到第十个月了，算是超期服役，它的功能也会随着时间的延长而逐渐衰竭，预定于2017年前后发射的嫦娥五号不会再带新的月球车上去。