盘点月球车的工作原理用途性能虽大同小异,

2023/3/11 来源:不详

假设,你正第一次去往国家公园。除此之外,假设在你计划好要去的地方没有公共交通工具,但你想看的那些景观又离你很远。你会怎么做呢?一般人可能会选择开车或者骑自行车旅行。但如果这个公园是在距离你,千米的月球上呢?

图解:美国总统巴拉克·奥巴马携第一夫人米歇尔·奥巴马就职游行美宇航局新型月球车亮相

如果你有非同一般的好运可以成为执行阿波罗飞行任务的宇航员之一,你光靠用腿走就可以。你的探索之旅的里程是受你能穿着或携带着几百磅重的太空服、设备以及石头样本走多远所限。你的生命维持系统大概可以运行四个小时,这一点也限制着你可以走多远。但是在之后执行阿波罗任务的宇航员,如15-17,他们可以开车执行任务,这种车类似于沙滩汽车,名为“探月车”(LRV)。

如今美国宇航局计划返回月球执行后续任务并建立一个月球基地,这意味着需要更多拥有可前进范围更广、性能更强的复杂探月车。(本篇文章我们把重点放在人工探月车上而非正在火星上航行的或有一天能去探索月球的火箭。)为了满足这些需求,美国宇航局已经打造出两个探月车模型。其中一个是非承重的卡车或敞篷马车型的探月车。另一个是有两种名称的探月车,可称之为电子探月车(LER)或小型加压探月车(SPR)。尽管刚开始LRV像一个沙滩车,SPR更像一个横穿月球的加长货车。最近,SPR已穿越了宾夕法尼亚大道于总统奥巴马的就职典礼上露面。

让我们来到月球车的方向盘后,以这些阿波罗时代就开始用的车为开头,朝着宇航员将在年前往月球之旅所用的月球车努力。

阿波罗号月球车

图解:年12月,阿波罗号宇航员尤金·塞尔南和哈里森·施密特用75小时探索陶拉斯-利特罗峡谷。他们两个是最后一组在月球上步行或者开车的——由一辆月球车协助他们的探索。

在二十世纪七十年代早期,一名宇航员和他的同事们在月球上走动。他需要身穿着笨重的宇航服去探索几英里外的环形山,因此他走向了月球车。步行了14英尺(35厘米)之后,他坐上了铝底盘中心隔间里的座椅。月球车大概有10英尺(3米)长,6英尺(将近2米)宽,将近4英尺(1米)高。它大概和一个甲壳虫车差不多大。

他的同事加入了他,他俩成为第一组使用LRV的宇航员。通讯设备(包括用于获取照片和数据的高增益天线,用于获取声音和电视影像的低增益天线,驱动机(2个36伏特的蓄电池)以及放在前隔间的航天装备。在这两个座位中心隔间里,有用来操控LRV的显示单元和手动控制器。后面的储藏间里放着科学和岩石取样装置。下面的四个车轮子每一个都由两个铝框构成(包括一个内框一个外框),轮胎本身是由镀锌钢琴网做成,还带有钛雪佛龙踏板。

这名指定驾驶员在LRV中心的驾驶舱里的展示操控台边上寻找方向时看着情绪很低落。航天展示站上面有一个电脑展示屏,一个近地太阳罗盘,速度展示器(0-12英里/小时,0-20公里/小时)以及当车开启时用于追踪斜坡高度的复位按钮和俯仰角度计。底部是从两个电池中获取动力的开关,动力显示屏和开关控制着电动转向电动机和驾驶电动机。

在宇航员成功驾驶月球车之前,他需要完成启动检查事项,第一项就是根据太阳调准太阳罗盘。只要他向任务控制处的人发送观察结果,工作人员就会给他发回数据以便于操纵航空电脑程序。这个观察结果为LRV航天电脑提供了一个登月舱附近的参考点,而这个阿波罗号登月舱是他们在月球上的总部。在操作时,电脑通过利用陀螺仪和测量轮胎转动数判断距离(范围)来追踪向登月舱方向前行的月球车。一个运行中的罗盘可以用来展示月球上正北的方向。

一旦任务都完成了,就是时候出发了。

在月球上驾驶着阿波罗月球车

图解:阿波罗17的指挥官吉利斯曼正在驾驶月球车

阿波罗LRV本来是没有方向盘的。但是在展示面板后面的扶手上确实有一个操控手柄,功能和转向手柄、驱动电机还有刹车一样。手柄就在座位舱中间,这样宇航员也可以开车,尽管一般是由指挥官来做这件事。同样,还有一个方便带着笨重的航天手套也可以使用的T型手柄。

每一个LRV车的轮子都可以独立的分别由一个电子发动机操纵,这样即使轮子之间链子断裂车也可以转方向。同样,每个轮子都有各自单独的刹车。对美国航天局来说,过剩问题是他们最

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