航天面面觀 2019-01-31

這兩天,大家都在等玉兔二號月球車和嫦娥四號著陸器被喚醒的新聞,昨天晚上等到12點,官方依然沒有發布相關消息,心想應該會在今天發布吧,果然,今天下午,媒體發布了玉兔二號月球車和嫦娥四號著陸器被喚醒的消息。

嫦娥四號著陸器和月球車都睡醒啦!

1月30日20時39分,嫦娥四號著陸器接受光照自主喚醒。此前,「玉兔二號」巡視器於29日20時許完成自主喚醒。嫦娥四號著陸器和玉兔二號月球車在月球背面成功經受極低溫環境考驗,安全度過首個月夜。

可喜可賀!

可喜可賀?睡個覺起來也可喜可賀?對於我們來說,睡醒起牀是很自然的一件事情,可是對於月球背面的這兩個小傢伙來說安全度過月夜真不是一件容易的事情。

與地球相似,月球也進行自轉運動,因此月球上也像地球一樣有白天和黑夜之分,月球上一天的時間大約相當於地球的1個月。一個白天的時間大約相當於地球的14天,黑夜的時間大約也相當於地球的14天。

為應對月夜長期無光照和極端低溫環境對嫦娥四號探測器提出的難題,嫦娥四號探測器月面模式分為月晝工作模式和月夜休眠模式。

月球車月夜休眠時啥樣?看上圖,各種狀態,一目瞭然。月球車做起了廣播體操……

月晝工作模式下,嫦娥四號著陸器與玉兔二號月球車各分系統設備正常工作,開展月面探測任務,其中月午期間玉兔二號月球車進入「午休」模式。

很多人說,玉兔二號這隻小兔子太「懶」了,白天睡、晚上也睡,一個月工作不了幾天。哇,真好,真羨慕。

玉兔二號:羨慕啥啊,不是熱死就是凍死,也不能翻身……

月球的夜晚漆黑寒冷,究竟有多冷呢?之前中國科學家不十分清楚,這次登陸月球背面的嫦娥四號探測器給月球量了量體溫。嫦娥四號著陸器上設置了幾十個溫度採集點,並利用溫差發電技術來為月夜溫度採集器供電,月夜的時候採集月表溫度變化,等月晝整個探測器喚醒後,就可以把溫度數據讀取出來。科學家通過月壤的溫度變化可以推算出月壤的特性,在科學上有很重要的意義。

根據第一月夜溫度探測數據,月表溫度在月夜期間最低達到-190℃。

-190℃!這下知道這兩個小傢伙有多厲害了吧!

夜晚這麼冷,如何應對?

玉兔二號月球車:俺有「暖手寶」。

在月夜休眠模式下,嫦娥四號著陸器與玉兔二號月球車所有設備除定時控制電路以及月夜溫度採集器外,全部斷電,不進行科學探測任務。

為了保證儀器設備在月夜零下190℃的環境中不被凍壞,月球車配置了同位素熱源,為儀器設備供熱。

嫦娥三號在月夜的時候是不能工作的,嫦娥四號則憑藉同位素溫差發電與熱電綜合利用技術,在月夜的情況下還能做一些測量的工作。著陸器開展月夜期間月壤溫度測量。為此採用基於238Pu同位素熱源(RHU)的同位素溫差發電器(RTG),在月夜期間既可提供不小於2.5W的電功率,還能提供大量熱能用於艙內溫度控制。

在月球上睡一覺可真不容易啊!

玉兔二號睡覺的姿勢 絕了!

1月11日「兩器互拍」完成後,玉兔二號月球車和嫦娥四號著陸器就在為即將到來的第一個月夜做準備了,在月球上,陽光就是它們的鬧鐘,嫦娥四號著陸器落到月面後不能動,只能開展原位探測,而「玉兔二號」月球車有6個輪子,可以實現巡視勘察,睡覺的時候也能靈活應對!

為了能讓月球車能夠第一時間感受到太陽光,這就需要選擇一個適合睡覺的地方,經過地面人員精心挑選,玉兔二號月球車最終選擇在向陽坡睡覺,車頭面向南方稍稍偏東一點點,還「驕傲」地抬高了3度。在這裡睡覺,月晝來臨陽光達到一定的高度後,玉兔二號就能自動喚醒啦。

玉兔二號月夜休眠示意圖。這樣的睡覺姿勢太有技術含量了!絕了!哈哈!為了調整到這個位置和姿勢,玉兔二號花了十幾個小時!

玉兔二號:我容易麼我~

「玉兔二號」巡視器於1月29日20時許完成自主喚醒。從著陸區望去,太陽慢慢升起來了。

睡醒之後,玉兔二號就要開動小車繼續開展月面科學探測任務啦!

據報道,玉兔二號已經在第一個月晝行走了40多米的距離,第二個月晝期間,玉兔二號將在月球背面繼續前進,看看能不能在第二個月晝期間趕超嫦娥三號月球車「玉兔號」114.8米的行駛距離。嗯,這是它的一個「小目標」。

科研人員已經幫助玉兔二號選好了未來行走的規劃路線。2019年1月14日下午,國新辦舉行探月工程嫦娥四號任務有關情況新聞發布會,國家航天局副局長、探月工程副總指揮吳艷華在發布會上透露:「根據探測,邊上的大坑小坑很多,西北方向相對平緩一點,未來玉兔二號的行走方向是以西北方向為主,對周圍、月表環境進行探測,嫦娥著陸器在原地探測。

玉兔二號月球車模型,基本繼承了「玉兔號」的外形和狀態。

在玉兔二號月球車行駛過程中,它搭載的幾個載荷將按計劃開展工作。和嫦娥三號玉兔號月球車相比,嫦娥四號玉兔二號月球車上增加了和瑞典合作研製的中性原子探測儀,取消了粒子激發X射線譜儀,在玉兔號月球車上,粒子激發X射線譜儀位於月球車上的機械臂上,由於任務目標不同,這次取消了,也就是說玉兔二號月球車上沒有機械臂了。

1月30日20時39分,嫦娥四號著陸器接受光照自主喚醒。當時月球背面光照模擬圖。可以看到月球背面有更多地方進入白天。

在第二個月晝裏,著陸器和巡視器上的科學載荷將按計劃繼續開展科學探測。

進入第二個月晝,玉兔二號月球車繼續在月面行走,過幾天,我們將迎來農曆新年,我們看春晚喫年夜飯的時候,玉兔二號會幹什麼呢?

睡覺!午休!

再過兩天,著陸區將進入月午,玉兔二號月球車將擇機進入「月午休眠」模式,「月午休眠」期間,著陸器正常工作。

玉兔二號月球車為什麼要「午休」呢?

這是由於月球中午期間的月面溫度過高,為了對月球車及科學載荷的保護,地面人員選擇讓玉兔二號月球車在此期間進入休眠模式。

玉兔二號:是的,我又要睡覺了。

白天睡、晚上睡,不是懶,是為了能踏踏實實的走好每一步,是為了更好地工作。嗯,你不是一隻懶惰的兔子!月球背面「路況」比較複雜,大坑套小坑,對於小小的月球車來說,必須非常謹慎。

車行萬里路,走好每一步。請遵章行駛,謝謝!

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