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已经取得突破,将在嫦娥七号任务中投入使用,飞跃器有多牛?

 James5291 2023-07-30 发布于北京

从古时开始,中国人就有了嫦娥奔月的传说,进入新世纪后,2004年我国正式开启月球探测工程,并延续古人愿景,将它命名为“嫦娥工程”。如今,我国即将开启探月四期工程,而在预计2026年发射的嫦娥七号中,将会搭载一种全新的月球探测器。

什么是飞跃器?

目前研发的外星探测器主要配备两种模型,一种是巡视器,另一种是着陆器。巡视器是人类对外星探测的主要设备,它上面配备有许多精密的探测仪器,可以收集外星的环境信息,使人类了解外星的温度、大气、地形等特征。

在巡视器降落到地表的过程中,重力影响会使巡视器降落速度加快,到达地面时会产生一个很大的撞击力,造成巡视器的损坏,而着陆器可以降低降落速度,使巡视器安全落地。着陆器将巡视器安全带到地表就算完成任务,它占据的大量火箭空间其实是种浪费。

科学家们设想,如果能将着陆器和巡视器的优点结合起来,不仅可以节省大量的火箭空间,装载更多的科学设备,而且如果这种新探测器可以实现反复着陆和行走,将大大提高对外星环境的探测效率。

飞跃器就是这样的一种新探测器,可惜的是目前没有任何国家实现了这一想法。早在2007年,美国南加州大学就开展了这方面的相关研究,但时至今日仍没有美国将利用这一装置对月球等天体进行研究的消息传出。

我国科研团队也对飞跃器方面开展了相关研究,而且取得了突破性进展,科学家预计将在嫦娥七号任务中运用飞跃器进行科学研究。如果届时飞跃器能够研制成功,我国将成为这一领域的世界第一。

没有空气飞跃器怎么飞?

月球是地球的唯一自然卫星,月球上面没有大气层,它的质量是地球质量的1/81,月球重力约为地球重力的1/6。如果一个人到月球上去,在地球上他如果只能拿起50斤重的物体,那么月球上他可以拿动300斤重的物体。

地球上的飞机、热气球能够飞行,是因为地球大气层产生的浮力,月球上没有大气层,利用浮力飞行是一件不可能的事。要实现飞跃器在月球上能够反复飞行和起降,不能利用浮力就得另想办法。

化学燃料可以为飞跃器提供推力,但是飞跃器装载的燃料有限,一旦燃料用尽,飞跃器也就报废了。我国科学家另辟蹊径,想到了用机械腿代替化学燃料,通过机械腿收缩产生推力来使飞跃器反复跳跃飞行。

机械腿带着飞跃器的飞跃过程类似于人类的屈膝弹跳运动,机械腿设计有三个关节,可以轻松做到收缩。在需要飞跃时,机械腿收缩,然后迅速伸直,产生巨大推力推动飞跃器跳起,飞跃器会在空中甄别落地位置,调整好腿部关节使它安全落地。

这些机械腿可以利用太阳能板供能,在不飞跃的时候,机械腿就成了用于支撑的架子。我国主要研发的有四足飞跃器和六足飞跃器,六足飞跃器的容错率更高,将来应用将会更广泛。如果这项技术能够突破,未来的外星探测器将不需要着陆器。

飞跃器的探索

月球由于没有大气层,表面很容易受到宇宙空间中的岩石碎片的撞击,所以月球地表坑坑洼洼并不平坦,甚至还有许多深坑。目前人类还没能够进入到月球深坑,不知道深坑中有哪些物质。

如果飞跃器技术能够实现,人类就可以控制飞跃器进入深坑,利用探测器装载的科学设备对深坑中的物质进行检测,然后再控制飞跃器一跃而起,飞出深坑,继续进行另外一个地点的研究。

月球是一个潮汐锁定的天体,也就是说它的自转和公转周期相等,它朝向地球的一面是固定的一面。月球的永久阴影区人类还未涉足,如果有了飞跃器,就可以无视月球地形障碍,进入阴影区进行探索。

我国探月四期工程的基本任务要达到建设月球科研站基本型的目标,我国要在月球建立科研站,有一个很大的问题就是水资源的供给。飞跃器可以直接进入月球阴影区,对探寻阴影区是否可能存在人类生存必需的水资源起着重要作用。

飞跃器除了用于月球探索,也可以应用在其他星球的探索上。在太阳系中,火星是除地球外最有可能成为人类宜居的星球,如果能将飞跃器用于火星探索中,将探寻火星上可能存在的水源,迈出人类移民外星的第一步。

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