1.《知识百科》2014年第1期 中国月球车
中国月球车 刘宇 2013年12月2日凌晨，中国在西昌卫星发射中心成功将肩负首次登月任务的探测器“嫦娥”三号送入轨道，由着陆器和“玉兔”号月球车组成的“嫦娥”三号于12月中旬在月球“虹湾”区软着陆。
这是中国第一次将自己设计的月球车送上月球。“玉兔”号月球车究竟什么样？它与国外的月球车有哪些不同？它将完成哪些科学任务？ “玉兔”——世界上第6台被送上月球的“月球车” 月球车，学名“月面巡视探测器”，是一种能够在月球表面行驶并完成月球探测、考察、收集和分析样品等复杂任务的专用车辆。
月球车可分为无人驾驶月球车和有人驾驶月球车。至今为止，国外发射并成功运行的月球车有5辆，其中两辆是无人驾驶月球车，是苏联在20世纪70年代发射的“月球车”1号和2号；3辆是有人驾驶的月球车，是美国“阿波罗”15号、16号、17号的月球车。
有人驾驶的月球车主要作为一个交通工具，扩大航天员在月球上的活动范围，上面基本没有什么仪器，由航天员驾驶行驶起来也相对容易一些。无人驾驶月球车难度更大，因为上面有很多仪器，要保证月球车在无人的状态下行驶，仪器能正常工作。
1970年11月17日，世界上第一台无人驾驶月球车“月球车”1号在月面“雨海”地区着陆。限于当时的技术条件，车上所搭载的有效载荷偏少，在月面移动以远程遥控操作为主，不能自主避障行走。
40多年过去了，由于材料、能源和人工智能等技术的发展，无人月球车在轻量化结构设计、热控、导航控制等方面取得了很大的进步。中国的“玉兔”号月球车是无人驾驶月球车，质量约140千克，与苏联的月球车相比是“小个子”。
“玉兔”号月球车是我国最高智能机器人，它能完全自主导航，在月球上可以根据照相机拍到的四周情况，自己决定该走哪条路、怎么走；可以自主避障，如果前面有大石头挡住了，它过不去了，知道怎么避开这个障碍；还可以自动上坡下坡。另外，“玉兔”号月球车可以指挥身上的仪器探测月球。
为什么制造月球车需要高难技术？ 月球上的环境与地球是完全不同的，地球上使用的普通车辆到了月球就“英雄无用武之地”了。制造月球车是一项高端科技，必须要解决以下难题。
第一难题：重力问题。 月球重力是地球的1/6，这意味着，质量为50千克的东西，在地球上所受重力约500牛，到了月球表面则变成约80牛。
月球上的重力很小，车辆显得很轻，因此很容易翻。重力减小的同时，车辆和月面的摩擦力也减小了，对车辆的控制会变得很困难，加上月面的地形复杂，浮尘又很厚。
这些因素都使得车辆在月球上运动时变得十分不稳定。 第二难题：路况。
月球表面崎岖不平，有石块、有陨石坑，还有坡。在这种情况下，设计的轮子便需要克服重重障碍，既不能打滑，也不能翻车，必须做到前进、后退、转弯、爬坡，样样在行。
第三难题：温度。 月球表面白昼时温度高达120多摄氏度，黑夜时低至零下180摄氏度，温差超过300摄氏度。
月面上如此急剧变化的温度环境会使橡胶迅速老化，因此月球车轮胎要使用特殊材料，克服温差。 第四难题：智能。
月球车是个智能机器人，需要具备独立处理各种环境的能力。由于距离太远，无法通过遥控的方法处理反馈信息。
月球车需要配置若干个传感器，这些传感器在得知周围环境、自身姿态、位置等信息后，通过地面或车内装置，形成三维地形图，勾画出到达目标点的路径，并导航控制月球车走到目的地。 第五难题：电力供应。
月球的自转引起月面的昼夜变化。月球上一天的时间，大约相当于地球上的28天。
因此，月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天。也就是说，登上月球以后的月球车，依靠太阳能电池最多可以连续工作14天，进入月夜以后，它由于无法通过光能发电，进入休眠状态。
14天后，又能自动醒来。 “玉兔”号着陆地点为何选在“虹湾”区？ 这次“嫦娥”三号的月球着陆区“虹湾”，并不是真的海湾，而是像彩虹一样的巨型陨石坑壁。
月球上有很多地方以“海”和“洋”命名。古人望月，以为看到的是海，其实不是。
“虹湾”区位于月球北纬43度左右、西经31度左右，南北长约100千米、东西长约300千米。 专家认为，之所以选择在“虹湾”区落月，是出于多种综合因素的考虑：一是这里比较平坦，落月比较安全；二是美苏的探测主要集中在月球赤道附近，“虹湾”仍是月球研究的空白，探测该区域非常有科学价值；三是能实现正面直接测控通讯；四是太阳光照较好，能保证探测器的太阳能电池板正常工作。
“玉兔”号如何在月球表面如履平地？ 月球重力是地球的六分之一，表面土壤非常松软，凹凸不平。尽管整体来讲“虹湾”地区比较平坦，但月球表面千万年来经历陨石撞击，遍布大大小小的陨石坑和石块。
为了避免在月球上“摔跤”或“崴脚”，“玉兔”号月球车有6个特制的轮子，而且移动很慢——每小时最多走200米。这个轮子学名叫作筛网轮，能够尽可能减轻重量。
另外，这个车轮在设计上必须要有很大的接触面积，摩擦系数也要很大，这样它在月面才不会陷进去，也不容易打滑。由于轮子是网状的，所以一边行驶一边可以把沙子漏掉。
除了表面用筛网。
2.有关人类登月的科技知识
成功登月五次，失败一次。
阿波罗11号 推进装置：“火星”V火箭 时间：1969年7月16日—24日 乘员：阿姆斯特朗、科林斯、奥乐德林 飞行时间为8天3小时，首次载人月球登陆行动，首次在月球行走。“体斯顿，宁静基地报告，鹰已降落。”
1969年7月20日。 降落地点：静海。
坐标：北0.71度，东23.63度。 太空行走时间2小时31分钟，树起了旗帜、安放了仪器，在登陆处树立了一个牌子，上面写着：“人类首次月球登陆处，1969年7月。
我们是为了全人类带着和平之意而来。”月球表面行走时间21.6小时，绕月球轨道飞行30次。
登月舱的上升阶段舱留在了月球轨道，共采集了20公斤的物质。 阿波罗12号 推进装置：“火星”V火箭 时间：1969年11月14日—24日 乘员：康拉德、戈登、比恩。
飞行时间：10天4小时36分钟，登陆地点：风暴洋。坐标：南0.71度，西23.63度。
取回于1967年4月在月球登陆的探测者3号的部分部件。安放了阿波罗月球表面实验设备。
月球表面停留时间31.5小时。月球轨道飞行时间89小时，绕月球轨道飞行45次。
登月舱下载阶段舱降落在月球上，采集了34公斤的物质。 阿波罗13号 推进装置：“火星”V火箭 时间：1970年4月11日—17日 乘员：洛弗尔、海斯、斯威加特。
飞行时间5天22.9小时。进行了三次着陆努力，由于液氧箱爆炸，终止登月。
由于获得了营救人员的经验，这次失败被称为“成功的失败。”用过的登陆舱上升阶段舱成功地降落在月球上。
阿波罗14号 推进装置：“火星”V火箭 时间：1971年1月31日—2月9日 乘员：谢泼德、罗塞、米切尔 飞行时间9天，登陆地点：弗拉·摩洛地区。坐标：南3.65度，西17.48度。
装置核动力科学实验站和其它实验设备。月球表面停留时间33.5小时，月球轨道飞行时间67小时，绕月球轨道飞行24次。
进行了两次太空行走，时间为9小时24分钟，第三级降落在月球上，采集了42公斤的物质，首次使用手推车来运输岩石。 阿波罗15号 推进装置：“火星”V火箭 时间：1971年7月26日—8月7日 乘员：斯科特、沃登、欧文 飞行时间12天17小时，登陆地点：亚平宁山哈德利峡谷。
坐标：北20.68度，东3.66度。 进行了三次太空行走，时间为10小时36分。
在返往地球时，沃登进行了38分钟的舱外行走。首次携带轨道感应器。
装置核动力科学实验站，着陆的科学设备数量增加了一倍。改进后的太空服增加了机动性，使宇航员可以在月球上停留更长的时间。
月球表面停留时间66.9小时。首次使用四轮月球车，月球车行走了27.9公里（17分钟）。
月球轨道飞行时间145小时，绕月球轨道飞行74次。首次在月球轨道上发射小卫星。
采集了6.6公斤的物质。 阿波罗16号 推进装置：“火星”V火箭 时间：1972年4月16日—27日 乘员：约翰·杨、马丁利、杜克 飞行时间11天1小时，登陆地点：笛卡儿高地。
坐标：南8.97度，东15.51度。 首次对高地地区进行研究，在月球表面进行了实验、首次在月球上首用紫外线摄影光谱仪、宇宙线探测仪，再次使用四轮月球车。
月球表面停留时间71小时。月球轨道飞行时间126小时，绕月球轨道飞行64次。
首次在月球轨道上发射小卫星。采集了95.8公斤的月球物质样本。
马丁利进行了宇宙行走1小时。 阿波罗17号 推进装置：“火星”V火箭 时间：1972年12月7日—19日 乘员：塞尔南、伊文斯、斯密特 飞行时间12天13小时52分钟，最后一次登月任务。
登陆地点：陶拉斯·利特罗山脉。坐标：北20.16度，东30.77度。
进行了3次舱外行走，时间为22小时4分。伊文斯进行了1小时零6分的舱外行走。
斯密特是首位登陆月球的科学家。建立了第六个自动研究站。
月球车行走了30.5公里。月球表面停留时间75小时。
月球轨道飞行时间17小时，采集了110.4公斤的月球物质样本。 迄今为止美国是唯一一个将人类送上月球的国家 阿波罗7号飞船1968年10月11日-22日，飞行时间为10天20小时，共绕地球飞行163圈，这是阿波罗飞船的第一次载人地球轨道飞行。
时间：1968年12月21日—27日。飞行时间为6天3小时，绕月球轨道飞行10次，飞行了20小时。
这是世界上第一艘绕月飞行的载人飞船。测试了支持系统。
阿波罗9号飞船，1969年3月3日—13日 飞行时间为10天1小时，全部登月设备在地球轨道上的首次载人飞行。施维卡特进行了37分钟的太空行走。
在152次的轨道飞行中测试了人类在太空环境中的反应和失重状成。载人登月舱的首次飞行。
阿波罗10号，1969年5月18日—26日。飞行时间为8天3分钟，登月降落演练，登月舱和指挥舱、服务舱在月球、地球和月球之间环境下的首次载人飞行。
月球轨道飞行时间61.6小时，绕月球轨道飞行31次。登月舱至月球表面15243米处。
首次在太空实现电视直播。验证了除向月球表面降落之外的全部登月程序。
阿波罗11号，1969年7月16日—24日，飞行时间为8天3小时，首次载人月球登陆行动，首次在月球行走 降落地点：静海。坐标：北0.71度，东23.63度。
太空行走时间2小时31分钟，树起了旗帜、安放了仪器，在登陆处树立了一个牌子，上面写着：“人类首次月球登陆处，1969年7月。我们是为了全人类带着和平之意而来。”
月球表面。
3.科普小知识资料
月球俗称月亮，也称太阴，是地球的唯一的天然卫星，也是离地球最近的天体。
月球距离地球平均为384,401公里。这段距离约为地球赤道周长的10倍。
月球轨道呈椭圆形，近地点平均距离为363300公里，远地点平均距离为405500公里。月球直径为3476公里，约为地球直径的3/11。
月球表面面积大约是地球表面面积的1/14，比亚洲面积稍小。月球的体积只相当于地球体积的1/49。
月球质量约等于地球质量的1/81.3。月球物质的平均密度为每立方厘米3.34克，只相当于地球密度的3/5。
月面上自由落体的重力加速度地球上表面重力加速度的1/6。月球上的逃逸速度约为每秒2.4公里，为地球上的逃逸速度的1/5左右。
月球在环绕地球作椭圆运动的同时，也伴随地球围绕太阳公转，每年一周。月球不但处于地球引力作用下，同时也受到来自太阳引力的影响，所以具有十分复杂的轨道运动。
月球本身不发光也不透明，但能反射太阳光。由于日、地、月三者的相对位置不断变化，因此，地球上的观测者所见到的月球被照这部分也在不断变化，从而产生不同的视形状。
这叫月相。月相的变化是有规律的。
月相变化的周期性，给人们提供了一种计量时间的尺度。阴历或农历月就是以月相为基础，星期也是由此演化而来。
自古以来人们就知道，月球总以相同的一面向着地球。这是由于月球自转周期恰好和月球绕地球转动的周期相等造成的，而这两个周期相同则是潮汐长期作用的结果。
月球赤道面同它的轨道面有6度41分的倾角。因为这一倾角的存在和月球绕转速度的不均匀等原因，在月球运动过程中，地面上某一点的观测者多少还能看出月面边沿有前后的摆动。
从地面观测，不止看到月球的半面，而且能看到月球的59%，其余41%则不能直接看到。 月球形状也是南北极稍扁、赤道稍许隆起的扁球。
它的平均极半径比赤道半径短500米。南北极区也不对称，北极区隆起，南极区洼陷约400米。
月球重心和几何中心并不重合，重心偏向地球2公里。这一结论已为"阿波罗号"登月获得的资料所证实。
月面上山岭起伏，峰峦密布。此外，还有洋、海、湾、湖等各种特征名称。
其实，月面上并没有水。只是早年观测者凭借想象，借用地球上的名称而已，最多不过有某些形态上的相似罢了。
月面上的最明显的特征是环形山，通常指碗状凹坑结构。其中大的直径可超过100公里，小的不过是些凹坑。
直径大于1公里的环形山总数3万多个，占月球表面积的 7~10%。环形山大多以著名天文学家或其他学者的名字命名，月球背面有4座环形山，分别以中国古代天文学家石申、张衡、祖冲之、郭守敬命名。
月面最大的几个环形山是：南极附近的贝利环形山，直径295公里；克拉维环形山，直径233公里；牛顿环形山，直径230公里。许多环形山的中心区有中央峰或中央峰群，高达2.5公里。
肉眼所看到的月面上的暗淡黑斑叫“月海”，它们是广阔的平原。在月球正面，月海面积约占整个半球表面的一半。
已知月海共22个（包括背面），其中最大的叫风暴洋，面积约500万平方公里。雨海面积约90万平方公里。
月面中央的静海面积约26万平方公里。此外，较大的还有澄海、丰富海、危海、云海等。
月海大多具有圆形封闭的特点，四周是山脉。有些月海伸向陆地称为湾，小的月海则称为湖。
月陆是月面上高出月海的地区，一般高出2~3公里。月陆主要由浅色的斜长岩组成，其反照率较高。
月球正面的月陆与月海面积大致相等，而背面则月陆面积大些。月陆形成的年代经同位素年龄测定为46亿年，比月海要早。
月球上也存在一些山脉，大多以地球上的山名命名，如亚平宁山脉、高加索山脉、阿尔卑斯山脉等。最长的山脉长达1000公里，往往高出月海3~4公里。
最高的山峰在月球南极附近，高达9000米，比地球上最高的珠穆朗玛峰还高。除山脉外，还有长达数百公里的峭壁，最长的是阿尔泰峭壁。
月面上有一些辐射纹， 典型的有第谷环形山和哥白尼环形山周围的辐射纹。第谷环形山有辐射纹12条，从环形山周围呈放射状向外延伸，最长的达1800公里，满月时看得最清楚。
其成因尚无定论：有人说是火山爆发形成的；也有人认为是陨石轰击月面造成的。 长期天文观测与登月的直接考察证实，月球周围没有明显的磁场。
月球磁场强度不及地球磁场的1/1000。月球上更没有像地球和木星那样的辐射带。
月球上不存在任何形态的水，完全没有大气，几乎接近真空状态。通过月球火箭探测查明：月球正面有称为"重力瘤"或"质量瘤"的重力异常区，达12处之多；月球表面大部分地区为一层厚度不等的月尘和岩屑所覆盖。
月球没有像地球大气那样的保护层，月面直接受到流星体的猛烈冲击，因此在一定程度上会影响到月岩的化学成分、岩屑大小、玻璃含量以及再结晶的程度。月球早期广泛发生火山爆发，喷出大量熔浆，从而形成月面上广阔的熔岩平原。
月球本身并不发光，只反射太阳光。它的亮度随日、月间角距离和地、月间距离的改变而变化。
它的平均亮度为太阳亮度的1/465000，亮度变化幅度从1/630000至1/375000。满月时亮度平均为 -12.7等。
它给大地的照度平均相当于100瓦电灯在距离21米处的照度。
