目标登月,我国月球着陆器“骨架”图片曝光,像螃蟹一样可以爬
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 。
厉害了 , 骨架都造出来了
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【目标登月,我国月球着陆器“骨架”图片曝光,像螃蟹一样可以爬】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 。
这个方案是四腿设计的
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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 。
已经做了很多研究
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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 。
四腿登月器不同的移动状态
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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600W , 平均负载功率为89.83W 。 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300W , 因此 , 着陆器功耗满足一般航天器供电要求 。
用“核动力”
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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 。
轮腿合一结构
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轮式结构的载人月面移动实验室
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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 。
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