人类对月球探测科学内涵的认识正在不断扩展，未来的月球探索不仅要发射大量的轨道器对月球进行普查，还要进行更多的月面活动，对月球进行详查。所以，使用月球车对月面某一区域进行探测变得十分重要。 月球车的种类和功能 月球车是进行月球表面探测的重要工具之一。按照探测方式，月球车一般分为两类：一类是无人驾驶的月球探测车，它由轮式底盘和仪器舱组成，载有多种科学探测设备，用太阳能电池和蓄电池联合供电，靠地面遥控指令或自主控制在月面进行巡视探测，所以也可称为月球机器人。另一类是有人驾驶的月球车，它主要作为航天员在月面活动的交通工具，用于扩大航天员的活动范围和减少航天员的体力消耗，并随时存放航天员收集的岩石和土壤标本。 至今，国外一共发射过5辆月球车，即用于在月面进行无人巡视探测的苏联月球车-1和2（分别由月球-17、21月球探测器释放）和用于在月面运送航天员进行科学探测的美国3辆有人驾驶的月球车（分别由阿波罗-15、16和17载人登月飞船带到月面）。 在技术上，月球车要能适应月球辐射强、低重力、路况复杂、温差很大等不利条件，可前进、后退、转弯、爬坡、取物、采样和翻转，并具有自主工作能力（具有初级人工智能，例如识别、爬越或绕过障碍物等）。 月球车可拍摄月面高分辨率图像；勘查月球的物质成分和资源；研究月球的地形、地质和形态特征以及表面的辐射和环境；分析月面土壤的化学成分和物理力学性质；考察和收集月面的岩石样品等。 苏联的月球车 1970年11月10日和1973年1月8日，苏联先后用质子号运载火箭发射月球-17和21月球探测器。其着陆器质量约1080千克，着陆机构为4个腿式缓冲着陆架，携带了着陆雷达、姿态控制系统、推力可调的发动机系统、陀螺、探测温度和辐射的仪器等。月球-17在月球雨海软着陆，月球-21在月球默尼环形山软着陆。 月球-17和21月球探测器分别携带的月球车-1、2基本相同，都装有8个轮子，行驶速度为1？2千米/小时，可翻越30°的斜坡，电源采用太阳电池阵列加蓄电池，在月夜期间，通过钋-210放射性同位元素加热器保温。 月球车-1拍摄了2万多张照片，对500个地点进行了土壤物理测试，对25个地点进行了土壤化学分析，总考察面积接近8万平方米。此外，它还收集了大量月面辐射数据。月球车-2拍摄发回了86张全景照片、8万多张电视图片。 美国的月球车 1971年7月？1972年12月，美国先后发射了阿波罗-15、16、17载人登月飞船，它们各自装有一辆折叠式载人月球车。在这3次“阿波罗”任务中，每辆月球车在3天时间内进行3次行驶，每天行驶1次。它们基本相同，均可在月面低重力、真空环境中行驶，能够在月球表面行驶，以扩大航天员的舱外活动范围。 该车重约210千克，长3米，轴距2.3米，高1.1米，有4个轮子（每个轮子各由一台发动机驱动，靠蓄电池提供动力，轮胎在－100°C低温下仍可保持弹性），银锌氢氧化钾一次性电池，电源采用银锌氢氧化钾一次性电池，行驶速度为10？12 千米/小时，能携带约490千克的有效载荷。航天员坐在里面驾驶着它在月球表面巡游，以车代步，爬越障碍，翻越沟壑，对山脉、峡谷和火山口进行了考察，并把激动人心的彩色图像传回地面。 阿波罗-15的月球车总共行驶了27.76千米，总时间为3小时零2分，最长单次行驶距离为12.47千米，离开登月舱的最长距离为5千米，收集了约77千克月球样品；阿波罗-16的月球车总共行驶了26.55千米，总时间为3小时26分，最长单次行驶距离为11.59千米，离开登月舱的最长距离为4.5千米，收集了约96千克月球样品；阿波罗-17的月球车总共行驶了35.89千米，总时间为4小时26分，最长单次行驶距离为20.12千米，离开登月舱的最长距离为7.6千米，收集了111千克月球样品。其中，在阿波罗-17任务中，由于月球车和航天服的可靠性增加，缓解了月球车行驶距离的局限，所以航天员驾驶月球车行驶的距离最长。 月球车的前景 月球机器人可采用腿式、轮式和履带式，其中轮式具有运动速度快的优点，效率最高，所以已发射的5辆月球车都为轮式，但轮式越野性能不太强，适应能力最差；而腿式的适应能力最强，但其效率最低。不过，随着月球车多采用6轮摇臂-转向架式悬挂系统底盘结构，轮式月球车的越野能力可大大增强，能与腿式月球机器人相媲美。 此外，结合腿式和轮式月球车的优点，一些国家也在研制轮-腿式月球车。它融合了腿式的地形适应能力和轮式高速高效的优点，作业范围大，同时具有优越的越障避障能力，对复杂月球表面环境适应性强，但缺点是结构与控制复杂。 未来的月球车将朝着在月面工作更长的时间、行驶更长的距离、适应更复杂的环境等方向发展，并具有重量和尺寸最小化、有效地利用和传输能源、机动能力更强、航天员安全性更高、应用范围更广、成本更低等特点。为此，需采用模块化设计和国际合作，以满足多种需求。 （作者为《国际太空》杂志主编庞之浩） |
