目前,我国载人月球车设计已进入新阶段。那么载人月球车需要应对月球环境的哪些挑战?
首先,必须适应独特的重力环境。月球表面重力只有地球的1/6,载人月球车会遭遇更大幅度的“减重”,进而面临削弱抓地力的风险。
其次,路况复杂不容忽视。月球表面覆盖着厚厚的月壤,月面崎岖不平,载人月球车必须克服重重路障,确保前进、后退、转弯、爬坡样样在行,选用的材料、结构和测试过程必须经得起剧烈折腾。
第三,强辐射环境难以回避。月球没有保护层阻挡太阳辐射,嫦娥四号探测器曾发现,月背着陆区的粒子辐射剂量是地表的300倍。所以,载人月球车的机械部件以及对辐射异常敏感的高集成度微电子元器件,都必须采取严格的抗辐射、耐腐蚀和耐老化措施。航天员是载人月球车防辐射的“薄弱环节”和照顾重点。
第四,剧烈温差待克服。缺乏空气和水,加上月壤热导率极低,导致月球表面温度变化剧烈,同一地点昼夜温差超过300摄氏度并不罕见。新一代载人月球车必须具有很好的耐热性和耐寒性,不会因温度变化而失去弹性和强度,还要自备“空调”,随时调节温度。
月球车离不开稳定、充沛的能量。当前,无人月球车多采用太阳能电池结合同位素热源的能源供给方案。载人月球车能耗更大,对供能持续性、稳定性的要求也更高。
此外,在火箭升空和月面着陆过程中,载人月球车都要克服冲击、振动、过载和噪声考验。
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