嫦娥三号最新消息：嫦娥三号探测器14日晚成功落月。昨晚，嫦娥三号着陆器和玉兔号巡视器（即月球车）互相拍照。23:47分，玉兔号着陆器拍下月球车身上的五星红旗，并清晰地传回地面，嫦娥三号任务取得圆满成功。

月球车“玉兔”即将开始在月球的科考生活。在荒凉的月球上，“玉兔”将面临一系列困难。“玉兔”将如何见招拆招？

月球上拍照如何长途传回地球

尽管远在数十万公里之外，地面仍牢牢掌握“嫦娥”和“玉兔”的讯息，并对其进行“遥操作”。昆明、佳木斯、乌鲁木齐等地的5套大口径天线形成严密的网络，对嫦娥三号进行全方位精确测控。专家说，“嫦娥”和“玉兔”拍摄的照片可以长途“漫游”到飞控中心。科技人员恢复出月表三维地形，为月球车规划月面探测的路线。

五星红旗首次亮相月球 嫦娥三号任务取得圆满成功

除了“打长途”，科研人员还为它们研发了UHF频段通信链路，探测器系统总设计师孙泽洲说：“通俗讲，两器之间有无线的链路，通过无线电进行数据传输。它是单向的，‘玉兔’把数据传给‘嫦娥’。”

“UHF频段通信类似陆地上的‘WIFI’。”中国航天科技集团公司五院西安分院党委书记李军说。西安分院此次承担了嫦娥三号着陆器测速测距敏感器、测控全向天线、数传传输子系统的研制，其中包括着陆器UHF接收机。

“月球表面的大量月尘对信号传输会有干扰。UHF频段发射出的信号极强，能够穿透浮尘直达月面。UHF接收机的主要功能是接收并解调巡视器向着陆器发送的遥测数据及科学探测数据。它是我国第一台月面无线通信接收设备。”UHF接收机设计师李雄飞说。

嫦娥玉兔分离互拍示意图

考验重重，“玉兔”见招拆招

——制导导航与控制分系统：让“玉兔”看清、辨明、走正

在月球上巡视，“玉兔”首先要解决三个问题：“我在哪里？”“我要去哪里？”和“我怎样去到那里？”解决了这三个问题，才能在陌生的月面上看得清、辨得明、走得正。这三个问题，都由制导导航与控制分系统回答。

针对月面低重力、弱磁场、真空和辐射等环境，设计师最终确定了导航定姿定位方案，使巡视器拥有了辨明方向的能力，成为巡视器实现能源供应和对地通讯的根本。

针对月尘、阴影、扬尘等问题，设计师们确定了由两对相机组成的双目立体视觉系统方案，并针对阴影情况，设计了新的设备，让“玉兔”能看得清，看得远，视野宽。

至于“怎样去到那里”，设计师们最终确定了六轮驱动和四轮转向协调控制的控制方法：月球车的6个轮子可独立驱动，其中4个角轮还具有转向能力。既控制月球车6个轮子协调运动，还考虑了月面松软月壤下的轮土接触力学关系、减少滑移和侧滑等现象，最终可使月球车沿规划路线安全到达目标。

全景相机拍摄的“嫦娥三号”着陆器图像

——太阳翼：可重复展开，收拢后像“保温毯”

软着陆之后，“嫦娥”与“玉兔”遇到的最大挑战就是月球昼夜温差极大。月球上的月昼持续约14天，温度高达150摄氏度，月夜也持续约14天，温度低至-180摄氏度。面对巨大温差，“玉兔”将使用太阳翼来应对。

月夜时，着陆器和“玉兔”将断电“休眠”，待太阳16天后升起时醒来继续工作。夜里，它们要靠电池提供的热源取暖，同时各自收回一只太阳翼“翅膀”盖在身上。而月午温度过高时，“玉兔”将转入最小工作模式，进行“午休”。

月昼时，月球车在月面行驶并进行一些科学探测活动，这时就要求月球车的太阳电池翼展开对日定向提供动力，而在月午温度较高期间，太阳翼能竖起并展开为月球车遮阳；月夜来临，月球车停止行驶和工作进入睡眠状态，其“腹腔”内的机电产品、设备完全暴露在极寒温度下，这时候太阳电池翼能够收拢，就犹如在“腹腔”上盖了一条毯子，起到保温的作用。

据技术人员介绍，目前，国内航天器太阳翼的展开大都是采用同一展开方向、一次性连续展开的方案，而嫦娥三号月球车的太阳翼需要重复展开。月球车太阳翼的研制面临多个难点：受月球车运载能力的限制，包含多个机构产品的太阳翼的重量必须不大于5.8千克；月面上还存在细小的月尘颗粒，侵入的月尘会加重活动机械表面的磨损，降低机构使用寿命，因此需要考虑月尘防护……最终确定了两翼展开式设计方案，一边的太阳翼为一次展开并锁定在位置上，另一边的太阳翼则可以重复展开。

——密封圈：阻止月尘入侵

小小的月尘，对月球车来说，却是大大的威胁。月尘是月球表面粒径小于1毫米的颗粒，别看它个儿小，破坏力却很强，它吸附在太阳电池阵上就会导致输出功率下降，吸附在月面巡视器表面就会导致热控材料的散热性能减弱，小小的防尘密封圈成为嫦娥三号在月球表面正常工作的必要保障。密封圈磨损将直接影响到月面巡视器的使用寿命。

两器互拍

对防止月尘的密封圈来说，普通的橡胶或者塑料无论是经历-180摄氏度的低温还是150摄氏度的高温都会发生老化、变形。机械密封仿佛是比较好的选择，但机械密封太重太奢侈，被设计师们一票否决。因此，还得从轻盈的塑料和橡胶入手。但确定密封圈的原材料及配方并不是一个简单的过程，每一次新配比的材料都要经过多项测试和考验，还需经过硬度、磨耗系数等数项测试。最后，设计师们找到了合适的材料，圆满解决了防尘密封圈的选材问题。

——休眠唤醒：日出而作，日落而息

一个月夜长达14天，在这14天的月夜里，如果仅依靠蓄电池提供能量，就需要自带很大的蓄电池，而探测器重量又是受限制的。面对这一难题，研制人员提出了“休眠唤醒”的概念。依靠休眠唤醒功能，着陆器和巡视器日出而作，日落而息，而不用为能源的问题担忧。

太阳缓缓升起，着陆器和巡视器便开始了忙碌的14天。着陆器在原地实施科学探测任务，巡视器则“东奔西走”开始探测。当月夜降临，它们各自关掉所有用电设备，最后关掉储能设备蓄电池组，便进入休眠状态。漫长的月夜里，它们“不吃不喝”，保存“体力”，等待着月昼醒来。月昼来临，它们醒后再唤醒自己带的“装备”，开始一个新月昼的勘测。

（综合北京青年报、人民日报报道）