我国首次实现月球表面软着陆探测器人类以及探测器登月 _生活百科

2030年前，我国将实现载人登月，这不是一句空话，相关的配套系统早已在研制中了，比如新一代载人登月火箭、新一代载人登月飞船等等。而我们中国人要想成功站在月球上，并安全返回地球，除了火箭和飞船之外，还要登月器和上升器。最近，其中一个方案的实物“骨架”图片曝光了，真是让人大开眼界。

文章插图
厉害了，骨架都造出来了
从画面上看到，这个着陆器突破了传统的固定式设计，采用缓冲/行走一体化腿足式结构，在悬臂式构型的基础上，融合缓冲吸能和主动驱动的功能，使其能够在吸收巨大冲击载荷的同时，实现灵活的月表漫游。其中的关键就是4条3自由度的机械腿，可实现月面行进和障碍攀爬。

文章插图
这个方案是四腿设计的
【我国首次实现月球表面软着陆探测器人类以及探测器登月】它的本体主要由主承力结构子系统、构型转换子系统、吸能/驱动集成式腿足子系统和运动控制子系统等部分组成。构型转换子系统用于实现可移动着陆器着陆姿态与行走姿态的切换，以及收拢状态与展开状态的切换，以吸能/驱动集成式腿足子系统用于实现软着陆和星表移动。

文章插图
已经做了很多研究
不过，为实现可移动着陆器在非确知、非结构性月表环境下的灵活漫游，登陆器需要进行步态设计。步态设计可分为动态步态和静态步态，目前选择的是静态Walk步态，移动速度虽然慢，但惯性力的影响微弱，可以确定登陆平台的安全性和稳定性。

文章插图
四腿登月器不同的移动状态
而要想登陆器在月面移动，需要强大的能源，预计将采用“核动力”，也就是放射性同位素电池。根据统计，四腿设计方案的单个步态周期中，着陆器瞬时最大功率为600 W，平均负载功率为89.83 W 。目前深空探测任务中，小天体探测器采用太阳能电池阵与蓄电池组合的方法，输出功率可达数百瓦甚至数千瓦，星表着陆器则采用放射性同位素电池，输出功率可达300 W，因此，着陆器功耗满足一般航天器供电要求。

文章插图
用“核动力”
其实，除了四腿方案之外，我国还设计了六腿方案、轮式货运着陆器和轮腿合一的方案，均可实现在星表移动并承担人员居住、增压和试验任务。我们的载人登月，肯定不是“阿波罗”式的到此一游，打打卡捡几块石头就回去了，而是着眼于长期在月面表面居住，所以这招移动式着陆器，显得更加重要了。

文章插图
轮腿合一结构

文章插图
轮式结构的载人月面移动实验室
为配套长期有人居住，我们肯定要打造月球基地。目前已经确定的是载人月面移动实验室，以及中俄联合建设月面国际科研站，早期可以无人值守，自动运行，中后期则可容纳多名宇航员进行驻扎。另外，还有一个非常重要的节点，是建设月球轨道空间站，有说法称直接将“天和”、“问天”、“梦天”的地面备份舱升级，发射到月球轨道上去，不知是否可行。

文章插图
中俄联合建设的月面国际科研站
其实，无论是火箭、飞船、还是着陆器、上升器，相比可移动能力，更重要的是重复使用能力，将来的载人登月应该是一件频繁的事情，如果每次都使用一次性的火箭、飞船、着陆器和上升器，成本太高，不利于地月经济圈的形成。而可重复使用航天器可以大幅降低成本，事实上，我们就是这样设计的。