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月球,欧洲人也要来

2019-04-09李晨风

太空探索 2019年3期
关键词:月球车着陆器轮子

文/李晨风

▲阿里安64火箭

嫦娥四号探测器成功登陆月球背面,在国际宇航界引起了强烈反响。表现最积极的不是美国而是欧空局。自从中国国家航天局宣布任务成功之后,欧空局就在自己的社交媒体账号上积极宣传有关月球的知识和探月构想。

这还不算,2019年1月21日,欧空局与两家企业签订了月球探索相关合同。拿出了一副一万年太久,只争朝夕的态度。

发射合同

第一份合同是和阿里安公司签订的,要求这家公司考虑如何用阿里安64型火箭来发射月球着陆器。所谓“阿里安64”,是在阿里安6火箭的基础上捆绑4个助推器。实际上,阿里安公司等这样的合同已经很久了。虽然他们在2012年就提出了阿里安6火箭的构想,但一直缺乏支持。阿里安公司抱怨说,出于成本等方面的考虑,该公司打算首批生产14枚各型“阿里安6”,其中至少4枚应该由欧洲政府采购。如果没有政府资助,首批生产甚至首飞活动都可能要推迟。这下阿里安公司算是吃到一颗定心丸吧。阿里安64火箭的一级采用1台火神发动机和4台P120助推器,二级采用一台达芬奇发动机,火箭起飞质量达到860吨,可以把11.5吨载荷送入地球同步转移轨道,用来执行月球着陆器发射任务是足够的。

着陆器和月球车合同

第二份合同是和一家德国小型宇航企业签署的,后者名叫“PT科学家”。“PT科学家”的主要业务,是争取投资来开发月球探测的有关技术,其中包括月球着陆器、月球车和科学载荷。这家公司曾经参加过月球X大奖赛,虽然没有完成赛事要求,但也拿出了设计方案和样机。

他们研制的着陆器叫做“自主着陆和导航模块”,简称ALINA。它的设计目标是,可以用现役主流运载火箭发射到地月转移轨道上,包括“猎鹰9”和印度的PSLV,因此它对质量和体积的控制很严。但是这家公司并没有公布ALINA的具体数据。从结构来说,ALINA是一种四腿着陆器,装有4块太阳电池和4个燃料箱。它的有效载荷携带能力为100千克,除了月球车,还能携带微型敏感器用于科学探测。ALINA还有一个有意思的功能,就是充当月球上的4G基站。“PT科学家”公司和电信制造商沃达丰德国合作,在ALINA上搭载了通信中继设施,可以为月球车等探测器提供视频、数据回传功能,同时也可以作为其他探测器的导航信标。它或许没有中国的“鹊桥”好用,但也能解决一部分通信中继问题。

▲打着奥迪车标的夸特罗月球车

▲ALINA着陆器和“夸特罗”的比例

“PT科学家”的月球车得到了“奥迪”的支持,因此车头上打着四个圈的商标。不但如此,这辆月球车被直接命名为“夸特罗”,是的,就是四驱型奥迪贴在车尾上那个壁虎的含义。“夸特罗”有个特殊的地方。迄今为止的无人月球车和火星车,最多的是8个轮子,最少的也是6个轮子,例如苏联的Lunokhod是8轮,中国的“玉兔”和“玉兔2”都是6轮,“夸特罗”却是4轮,这难道是因为奥迪对自己的四轮驱动技术非常自信吗?“夸特罗”的车轮也与此前的月球车非常不同,看上去更像地球上的越野车轮胎。采取这种设计或许是为了降低全车的重量,因为按照“PT科学家”的设想,ALINA要携带两台“夸特罗”前往月球,因此它的重量限制在30千克以内,载荷能力却不能少于5千克。少一对轮子,就能少一部分质量。

▲达芬奇发动机及其在火箭上的安装位置示意图

这两个型号都强调采用商业现货元器件制造,力图降低研制费用。

这些还不算全部,1月25日,欧空局还在视频网站上发布了一段3分钟的视频,介绍自己在西班牙兰萨罗特岛展开的月球试验。这里是一个火山岛,地貌有点像外星球,因此被欧空局选为载人月球活动试验场。科研人员穿戴着模拟航天服、胸前挂着平板电脑、带着模拟月球工具,拉着小车行走、铲土、挖掘、运输,忙得不亦乐乎。然而试验中似乎并没有采取措施来模拟月球的低重力。

看起来,欧洲人对月球这个离我们最近的天体也是志在必得。但是迄今为止,欧洲还没有能够在月球上软着陆,此前的外星软着陆计划集中在火星。因此,欧空局要想在月球上软着陆,多少还要付出一些努力。载人登月的难度更大,欧洲至今还不具备独立的载人航天能力,因此,欧洲寻求国际合作的前景几乎是必然会发生的。会不会找中国合作呢?这似乎值得期待。

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