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玉兔二號月球車

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玉兔二號
是嫦娥四號的一部分
在月球表面運行中的玉兔二號
類型月球車
擁有者中國 中國國家航天局（CNSA）
製造者中國 中國空間技術研究院
航天器屬性
尺寸長 1.5 米, 寬 1.1 米, 高 1.0 米
發射質量140千克[1]
功率太陽能電池板
設備
全景相機、紅外成像光譜儀、測月雷達、中性原子探測儀
運行歷史
部署
地點南極-艾特肯盆地
馮·卡門撞擊坑
45°28′15″S 177°36′20″E / 45.47084°S 177.60563°E / -45.47084; 177.60563 (玉兔二號登陸位置)[2]
運行時長預定3個月[3]
現已5年11個月又22天（自釋放起）
運行距離1,613米（5,292英尺）
截至2024年9月17日 (2024-09-17)[4][5]

玉兔二號月球車是中國空間技術研究院設計製造的一輛月球車（月表巡視器），搭載於嫦娥四號月球探測器。嫦娥四號於2018年12月8日凌晨2時23分34秒366毫秒從西昌衛星發射中心由長征三號乙改進Ⅲ型運載火箭發射[6][7][8]，於2019年1月3日10時26分成功軟着陸於月球背面南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑[9]。1月3日22時22分，玉兔二號月球車從嫦娥四號着陸器完成分離，成功踏上月面，成為第一輛踏上月球背面的月球車[10]。玉兔二號月球車已在月背行駛5年11個月又22天，截至2024年9月行駛距離1613米，工況正常，是在月面工作時間最長的月球車。

名稱

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2018年8月15日，由中國國家航天局探月與航天工程中心聯合相關單位組織的探月工程嫦娥四號任務月球車全球征名活動啟動儀式於北京正式啟動[11][12][13]。在隨後的22天內，共收到提交名稱42945個，去除重複提名後共14847個。經由航天科技方面專家、高校語言文化名人和國家主流媒體總編組成的23人評審委員會篩選後推薦了153個名稱進入初審，選出「逐夢、光明、玉兔二號、探索、征途、精靈、無畏、望舒、行者、金兔」共10個名稱，再於9月進行網絡投票[14]，共收到44萬餘票。在公眾投票與專家評委投票加權計算後，「玉兔二號」以高分入選，月球車於2019年1月3日正式命名為「玉兔二號」[15][16][17]。

歷史

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玉兔二號月球車模型

研發

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2015年12月，國家國防科技工業局召開探月工程重大專項領導小組第十四次會議，組織審議嫦娥四號任務實施方案調整與後期總體研製計劃，並於2016年1月審議通過，確認嫦娥四號將攜帶月球車於月球背面軟着陸[18][19]。2018年8月15日，在探月工程嫦娥四號任務月球車全球征名活動啟動儀式上首次公佈月球車外觀設計[11][13]。

發射與着陸

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鵲橋號中繼衛星是一顆服務嫦娥四號的地月間通訊中繼衛星。

2018年5月21日5時28分，承擔嫦娥四號與月球車和地球進行中繼通訊任務的鵲橋號中繼衛星搭載長征四號丙運載火箭於西昌衛星發射中心發射[20]，並於6月14日到達環繞地月拉格朗日L2點的的暈輪軌道（Halo軌道）[21]。

2018年12月8日2時23分，嫦娥四號探測器與月球車搭載長征三號乙改進Ⅲ型運載火箭於西昌衛星發射中心發射[6][8]。

2019年1月3日10時26分，嫦娥四號探測器成功着陸於月球背面馮·卡門撞擊坑[9][10][22]。15時07分，北京航天飛控中心通過鵲橋號中繼星向嫦娥四號發出着陸器與巡視器分離指令，在解鎖分離後月球車於22時22分駛上月球表面，留下人類探測器在月背的第一道印跡[23][17][24]。

1月4日17時，月球車與中繼星完成獨立數傳鏈路，按計劃行走至A點，並成功開機測月雷達與全景相機，然後進行了月晝高溫下的第一次「午休」，只保留部分分系統工作，移動等分系統則停止工作。1月10日，玉兔二號結束「午休」被成功喚醒。[25][26]

2019年1月11日，玉兔二號月球車與嫦娥四號着陸器在鵲橋號中繼星支持下順利完成互拍，嫦娥四號任務圓滿完成。玉兔二號月球車隨後繼續開展就位探測和月面巡視探測[27]。

月面探測任務

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前九個月晝的路徑

玉兔二號月球車攜帶有全景相機、探月雷達[註 1]、紅外成像光譜儀[註 2]和與瑞典合作的中性原子探測儀等設備[28]。設計團隊在電纜設計與材料應用等技術上均有改進，而且可以爬20度坡，跨越200毫米的障礙，確保科學探測任務的圓滿完成。設計團隊還定義了感知、移動、探測、充電、安全、月晝轉月夜、休眠、月夜轉月晝七種工作模式，以應對不同工作環境、適應不同工作狀態的要求[29]。

2019年1月中旬，行駛了約44米的玉兔二號迎來了在月球表面的首個月夜，於1月13日開始休眠。在休眠前，玉兔二號停在了一個向陽坡上，車頭面向南方偏東，並抬起了3度左右，方便在下一個月晝里第一時間接受陽光照射。1月29日20時許，玉兔二號在經歷極低溫環境考驗後成功完成自主喚醒，安全度過了第一個月夜。[30]

在2021年11月的第三十六月晝期間，玉兔二號月球車拍攝傳回的照片中出現了一個位於遠處的方形物體，被稱為「神秘小屋」，引發了外界的各種猜想[31][32][33]。隨着玉兔二號往該方向的持續移動，「神秘小屋」最終被證明是一塊尺寸較小但形狀特殊的石頭[34][35]。

玉兔二號工作路程
工作周期 開始時間 結束時間 累計行駛距離 工作任務
第一月晝 2019年1月3日
22:22[23] 		2019年1月4日 與中繼星成功建立獨立數傳鏈路，完成了環境感知、路徑規劃，按計劃在月面行走到達A點，開展科學探測[25]
2019年1月10日[36] 2019年1月11日 與嫦娥四號着陸器互拍，繼續月面巡視探測[27]
第二月晝 2019年1月29日
20時許[37] 		2019年2月11日
20時許[38] 		約120米 行駛距離已經超過玉兔號月球車[38]
第三月晝 2019年2月28日
10:51[39] 		2019年3月13日[40] 163米 已經達到設計壽命[41][38]
第四月晝 2019年3月29日
20:28[42] 		2019年4月 178.9米
第五月晝 2019年4月28日
13:45[43] 		2019年5月11日
11:05[44] 		190.66米 按計劃實施了巡視器紅外光譜儀、全景相機、中性原子探測儀、測月雷達等有效載荷的開機探測工作[44]
第六月晝 2019年5月28日[45] 2019年6月9日
23:40[46] 		212.99米 對目標點及移動車轍的科學探測，感知周圍的環境和地形[46]
第七月晝 2019年6月26日[47] 2019年7月9日
09:10[48] 		按既定路線繼續移動，並在多個探測點進行相關探測工作，紅外光譜儀、全景相機、中性原子探測儀、測月雷達獲得了大量科學探測數據[48]
第八月晝 2019年7月26日
03:59[49] 		2019年8月7日
17:50[50] 		271米 按既定路線繼續移動，完成對目標點的科學探測任務，紅外光譜儀、全景相機、中性原子探測儀、測月雷達獲取了大量科學探測數據[50]
第九月晝 2019年8月24日
08:42[51] 		2019年9月6日
04:12[52] 		284.661米 對多個探測點開展了定點探測工作，在月球背面的撞擊坑中發現了不明膠狀物質[52][53]
第十月晝 2019年9月22日
20:30[54] 		2019年10月5日
15:43[55] 		289.769米 按計劃組織實施了巡視器紅外光譜儀、全景相機、中性原子探測儀、測月雷達等有效載荷的開機探測工作[55]
第十一月晝 2019年10月22日
11:45[56] 		2019年11月4日
05:16[57] 		318.621米 對多個探測點開展巡視探測，目前位於着陸器西北方向218.11米[57]
第十二月晝 2019年11月21日
00:51[58] 		2019年12月3日
21:42[59] 		345.059米 繼續月球漫步，在多個探測點進行相關探測工作，紅外光譜儀、全景相機、中性原子探測儀、測月雷達按計劃開機工作[59]
第十三月晝 2019年12月20日
18:43[60] 		2020年1月2日
20:30[61] 		357.695米 在第十二月夜休眠期間打破月球車1號月球車月面最長工作時間記錄[60]
繼續月球漫步
第十四月晝 2020年1月19日 17:55[62] 2020年2月1日 04:43[63] 367.25米 玉兔二號受光照成功自主喚醒，進入第十四月晝。[62]
第十五月晝 2020年2月17日 17:55[64] 2020年3月1日 20:06[65] 399.788米 嫦娥四號科研團隊根據已獲取的科學數據，取得了最新研究成果，首次揭示了月球背面着陸區域地下40米深度內的地質分層結構，並闡述了其作用與演化機制。後續科學成果將及時發佈。[66]
第十六月晝 2020年3月18日 23:38[67] 2020年3月31日 08:25[68] 424.455米
第十七月晝 2020年4月16日 20:57[69] 2020年4月29日 20:36[70] 447.68米 月球車繼續向着陸點西北方向行駛，在多個探測點開展巡視探測工作，全景相機在接近月午時開展環拍探測，紅外成像光譜儀進行紅外定標和科學探測，行駛過程中測月雷達實施同步探測，獲得了大量第一手科學探測數據。[70]
第十八月晝 2020年5月16日 11:53[71] 2020年5月29日 07:15[72] 447.68米 「玉兔二號」配合天問一號火星探測任務地面深空測控站的適應性改造，「玉兔二號」搭載的科學載荷並未開機，原地待命。嫦娥四號着陸器上僅有月表中子與輻射劑量探測儀開機進行了常規探測，在本月晝沒有移動。[72]
第十九月晝 2020年6月15日 0:54[73] 2020年6月27日 16:23[74] 463.26米 月球車按照既定計劃，對第十七月晝期間發現的距離月球車西南方向3米區域的小坑開展探測。在合適的光照強度下，紅外成像光譜儀先後兩次對小坑內的物質進行探測。完成探測任務後，「玉兔二號」月球車轉向西北方向尋找休眠點，並在行駛路徑中開展巡視探測。[74]
第二十月晝 2020年7月14日 12:53[75] 2020年7月27日 0:34[76] 490.9米
第二十一月晝 2020年8月12日 8:34[77] 2020年8月25日 10:46[78] 519.29米
第二十二月晝 2020年9月11日 11:54[79] 2020年9月23日 23:18[80] 547.17米 向玄武岩或反射率較高的撞擊坑區域行駛，對兩處撞擊坑開展科學探測。[79]
第二十三月晝 2020年10月10日 18:57[81] 2020年10月23日 12:40[82] 565.9米
第二十四月晝 2020年11月9日 10:17[83] 2020年11月22日 3:10[84] 586.9米
第二十五月晝 2020年12月21日 19:22[85] 600.55米 截至進入月夜休眠，嫦娥四號着陸器和「玉兔二號」月球車已在月面工作719天，月球車累計行駛600.55米。[85]
第二十六月晝 2021年1月7日 10:29[86] 2021年1月20日 14:06[87] 628.47米
第二十七月晝 2021年2月6日 4:26[88] 2021年2月19日 1:48[89] 652.62米
第二十八月晝 2021年3月8日[90] 2021年3月20日 17:09[91] 682.77米 [91]
第二十九月晝 2021年4月6日3:45[92] 2021年4月19日 708.9米[92] 全景相機將開展環拍探測；紅外成像光譜儀開展定標與科學探測；中性原子探測儀開展科學探測；行駛過程中測月雷達將對路徑區域開展同步探測。[93]
第三十月晝 2021年5月19日0:30 708.9米[94]
第三十一月晝 2021年6月 738.6米[95]
第三十二月晝 2021年7月 772米[96]
第三十三月晝 2021年8月 799米[97]
第三十四月晝 2021年9月 839.37米[98]
第三十五月晝 2021年10月 改向東北方向繞行[99]
第三十七月晝 2021年12月 965.8米[100]
第四十四月晝 2022年7月5日19時14分 1239.88米 [101]
第五十一月晝 2023年1月15日 近1500米 [102]

參見

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2019年1月3日 玉兔二號在月球背面留下第一行腳印
  • 中國探月工程
  • 月宮：嫦娥、玉兔，本條目月球車及所屬探測工程之名字
  • 月球車
  • 巡視器
  • 月球車2號，20世紀最後一個登陸月球的月球車，於1973年1月7日登陸，月球車2號總共工作了4個月，累計行程到達39公里（也有42公里的說法），拍攝了86張全景照片和80000張照片。
  • 月球車1號，「月球車1號」是前蘇聯研製的世界上第一台無人駕駛的月球車。從1970年11月17日在月球表面軟着陸到1971年10月4日停止工作，它在月面進行了十個半月的巡視移動，累計運行322天，累計行程10540米, 考察了約8萬平方米的月面，拍攝照片2萬餘張。
  • 機遇號火星漫遊車

註釋

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  1. ^ 用於探測月球淺表層結構
  2. ^ 用於分析月壤元素和礦物類型

參考文獻

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  1. ^ Chang'e 3, 4 (CE 3, 4) （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）. Gunter Dirk Krebs, Gunter's Space Page.
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  3. ^ China says it will launch 2 robots to the far side of the moon in December on an unprecedented lunar exploration mission （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）. Dave Mosher, Business Insider. 16 August 2018.
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外部連結

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