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玉兔二號

鎖定
玉兔二號(英文:Yutu Ⅱ [80]  ),是中國研製的嫦娥四號任務月球車(巡視器)。
玉兔二號月球車設計質量135千克,能源為太陽能,能夠耐受月球表面真空、強輻射、零下180攝氏度到零上150攝氏度極限温度等極端環境。該月球車具備20度爬坡、20釐米越障能力,並配備有全景相機、紅外成像光譜儀、測月雷達和中性原子探測儀等科學探測儀器 [65] 
2019年1月3日22時22分,玉兔二號月球車完成與嫦娥四號着陸器的分離,駛抵月球背面。首次實現月球背面着陸,成為中國航天事業發展的又一座里程碑。 [1] 
(概述圖為嫦娥四號着陸器地形地貌相機對玉兔二號巡視器成像 [3] 
中文名
玉兔二號
外文名
Yutu Ⅱ [80] 
所屬國家
中華人民共和國
所屬類別
月球無人登陸探測車
發射時間
2018年12月8日
着陸時間
2019年1月3日10點26分 [6] 
登陸地點
艾肯盆地馮卡門撞擊坑
累計行走距離
1239.88米(截至2022年7月6日) [59] 
世界紀錄
人類在月面工作時間最長的月球車 [8] 

玉兔二號歷史背景

月球車,全稱為“月面巡視探測器”,是一種能夠在月球表面行駛並完成月球探測、考察、收集和分析樣品等複雜任務的專用車輛。
世界首台無人駕駛月球車
1970年11月17日,世界上第一台無人駕駛的月球車由前蘇聯發射月球17號攜帶的月球車1號送上月球。在月面“雨海”地區着陸後,該探測器行駛了10.5千米,進行了10個半月的科學探測,考察了8萬平方米的月面,直至攜帶的能源耗盡,於1971年10月4日停止工作 [69] 
世界首台有人駕駛月球車
1971年7月31日,美國“阿波羅15號”登上月球“雨海”地區的第二天,宇航員斯科特和歐文進行了航天史上首次有人駕駛的月球車行駛。兩名宇航員駕駛4輪月球車,在崎嶇不平的月球表面行駛了27.9千米,收集了77千克月岩樣品,之後返回登月艙 [69] 
嫦娥四號飛行軌道示意圖 嫦娥四號飛行軌道示意圖

玉兔二號研製歷程

  • 立項研製
1991年
中國航天專家提出開展月球探測工程 [70] 
1998年
中國國防科工委正式開始規劃論證月球探測工程,並開展了先期的科技攻關 [71] 
2004年
1月23日,中國時任國務院總理温家寶批准繞月探測工程立項。
2月25日,繞月探測工程領導小組第一次會議召開,會議通過《繞月探測工程研製總要求》,同時將工程命名為“嫦娥工程”。
3月15日,國防科工委任命五大系統總指揮及總設計師。
11月19日,繞月探測工程領導小組召開第二次會議,審議並通過工程轉入初樣研製階段 [72] 
隨後中國研製單位着手開展包括“嫦娥四號”探測器和巡視器的研製工作。探月工程作為中國國家重大科技專項,是中國在發展人造衞星和載人航天之後,空間科學和技術發展的第三個里程碑 [73] 
  • 命名確定
2018年
8月15日,嫦娥四號任務月球車徵名活動中,通過新華社客户端、中國網、騰訊網和郵寄信函共收到名稱42945個。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人評審委員會進行函審篩選,推薦了153個名稱進行入圍初審。
9月28日,組織了初審評審,選出了“逐夢、光明、玉兔二號、探索、征途、精靈、無畏、望舒、行者、金兔”10個入圍名稱,再由廣大羣眾對入圍名稱進行網絡投票。
9月20日到10月10日,新華社客户端中國網騰訊網,共計收到投票448206張,其中中國網收到有效投票314860張,新華社客户端與騰訊網共享投票鏈接收到有效投票133346張 [9-10] 
2019年
1月3日,最終確定嫦娥四號任務月球車命名為“玉兔二號” [9-10] 
  • 命名含義
嫦娥四號任務月球車名稱,反映了中國探月工程命名為嫦娥工程的文化淵源,與嫦娥三號玉兔號”、嫦娥四號中繼星“鵲橋號”一脈相承,既容易為廣大羣眾接受,又便於記憶和傳播。同時,玉兔善良、純潔、敏捷的形象與月球車的構造、使命既形似又神似,反映了中國和平利用太空的立場 [9-10] 
嫦娥四號 嫦娥四號

玉兔二號系統組成

玉兔二號嫦娥四號

嫦娥四號作為探月工程四期的首次任務,實現了人類首次月球背面軟着陸和巡視勘查,同時實現了首次地月L2點中繼星對地對月的測控、數傳中繼。嫦娥四號任務的科學目標包括:月基低頻射電天文觀測與研究;月球背面巡視區形貌和礦物組份探測與研究;月球背面巡視區淺層結構探測與研究 [73] 

玉兔二號總體設計

  • 更輕盈
玉兔二號月球車重量比玉兔號輕,嫦娥三號的月球車重137千克,新的月球車135千克,是截至2019年1月史上最輕的月球車。變輕的主要原因是原先帶有粒子激發X射線譜儀的機械臂去掉了,更換了瑞典科學家研製的中性原子探測儀,用來探測月球表面的粒子輻射環境。玉兔二號繼承了玉兔號的全景相機、測月雷達和紅外成像光譜儀。
  • 更自主
由於嫦娥四號着陸在月球背面,雖有中繼星,但通信還是不如嫦娥三號方便,因而玉兔二號月球車可根據光照條件,自主地進入休眠狀態,喚醒後也可以自主設置進入穩定的工作狀態。
  • 更強壯
玉兔二號月球車上改進了各種走線的佈局,採取防護措施避免短路的發生。另外在系統上做好故障隔離設計。當一個局部出現問題時,不讓問題進一步擴展。玉兔二號月球車的結構更堅固,應付惡劣環境和困難的能力更強 [74] 
  • 特殊設計
跟此前所有月球車不同的是,玉兔二號是首次在月球背面進行巡視探測。針對任務面臨的複雜地形條件、中繼通信新需求、科學目標的實際需要等因素,玉兔二號的運動安全、能源供給、科學探測和測控通信等方面均有着特殊設計 [75] 
嫦娥四號着陸區巡視器組合結構示意圖 嫦娥四號着陸區巡視器組合結構示意圖

玉兔二號設計參數

玉兔二號月球車參考數據
基本參數
1.5米
1米
1.1米
總質量
135千克 [65] 
性能參數
爬坡
20度
越障
20釐米
可耐受温差
330攝氏度 [65] 
移動最快速度
200米/小時
設計壽命
3個月 [65] 

玉兔二號任務載荷

玉兔二號 玉兔二號
玉兔二號月球車上安裝了全景相機、測月雷達、紅外成像光譜儀和與瑞典合作的中性原子探測儀。這些儀器將在月球背面通過就位和巡視探測,開展低頻射電天文觀測與研究,巡視區形貌、礦物組份及月表淺層結構研究,並試驗性開展月球背面中子輻射劑量、中性原子等月球環境研究。此外,着陸器還搭載了月表生物科普試驗載荷 [11] 

玉兔二號全景相機

玉兔號裝有2台全景相機,它們安裝在玉兔號桅杆的雲台上,通過雲台的旋轉和俯仰實現對巡視區和着陸區的全景成像。每台相機由光學鏡頭、電子學、機箱的組成;波段範圍為可見光,成像方式為彩色成像與全色成像交替切換,正常成像距離為等於或大於3米,用於着陸區與巡視區月表光學成像,巡視區月表地形地貌研究、巡視區撞擊坑調查與研究、巡視區月球地質構造解析和綜合研究 [66] 

玉兔二號測月雷達

在世界上首次應用的超寬帶測月雷達安裝在玉兔二號月球車底部,可用於在巡視路線上直接探測30米內月壤結構和測量月面以下100-200米深處的淺層月殼結構,是前人從未做過的。
測月雷達有2個探測通道,1個用於探測30米深的月球土壤層結構是否分好幾層,怎麼分,有沒有大石頭;另1個探測100~200米深月球上部的結構。雷達隨月球車一邊走一邊測,相當於一邊走一邊把地下切開一刀看看裏面,看看這個月球土壤有哪幾層,土壤裏有沒有大石塊或是其它什麼結構 [66] 

玉兔二號紅外成像光譜儀

玉兔二號分離程序 玉兔二號分離程序
玉兔二號月球車攜帶的紅外成像光譜儀包括可見近紅外和短波紅外2個譜段,能獲取可見近紅外到短波紅外的高分辨率反射光譜及圖像,用於巡視區月表紅外光譜分析和成像探測任務,完成巡視區月表礦物組成和分佈分析,巡視區能源和礦產資源的綜合研究。
用紅外譜段可以非常精細地觀測光譜,判斷不同的物質。在月球車行進過程中,這台光譜儀能沿着行走方向成像,並探測月球表面物質的成分 [66] 

玉兔二號中性原子探測儀

玉兔二號月球車上安裝的中性原子探測儀(Advanced Small Analyzer for Neutrals,ASAN),中性原子探測儀為中國與瑞典聯合研製的探測儀,通過探測月球表面的中性原子和離子,探知太陽風如何作用於月球表面 [65]  [67]  [73] 

玉兔二號探測歷程

玉兔二號發射着陸

  • 發射升空
2018年
12月8日2時23分,嫦娥四號任務着陸器和巡視器(月球車)組合體由中國長征三號乙運載火箭發射升空,開啓了月球探測的新旅程 [77] 
  • 月揹着陸
嫦娥四號月面着陸區 嫦娥四號月面着陸區
2019年
1月3日10時26分,嫦娥四號着陸器成功着陸在月球背面,並通過“鵲橋”中繼星傳回了世界第一張近距離拍攝的月背影像圖 [9]  。中國“嫦娥四號”探測器成功實現人類首次月球背面軟着陸並釋放月球車“玉兔二號”,是截至2019年1月在月亮上的第7輛車 [6] 
1月3日15時07分,科技人員在北京航天飛行控制中心通過“鵲橋”中繼星向嫦娥四號探測器發送指令,兩器分離開始。在北京航天飛行控制中心飛控大廳屏幕上看到,嫦娥四號着陸器矗立月面,太陽翼呈展開狀態。巡視器立於着陸器頂部,展開太陽翼,伸出桅杆。隨後,巡視器開始向轉移機構緩慢移動。轉移機構正常解鎖,在着陸器與月面之間搭起一架斜梯,巡視器沿着斜梯緩緩走向月面。
1月3日22時22分,玉兔二號巡視器踏上月球表面 [12] 

玉兔二號起步開機

  • 成功開機
1月4日17時,嫦娥四號着陸器上低頻射電頻譜儀的三根5米天線展開到位,德國的月表中子及輻射劑量探測儀開機測試,地形地貌相機拍攝的影像圖陸續傳回地面。玉兔二號巡視器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。測月雷達、全景相機已開機,工作正常。其它有效載荷將陸續開機 [1] 
  • 擇機午休
為了減少由於自身工作產生的熱量,玉兔二號月球車擇機進入“午休”模式,只保留部分分系統工作,移動等分系統則停止工作,預計於1月10日喚醒。而着陸器熱控能力強,在月球午間仍能工作,地形地貌相機和其它有效載荷將繼續展開相應的科學探測。
1月10日,玉兔二號結束了“午休”成功被喚醒,繼續展開對月球背面的巡視探測 [13-14] 
  • 月夜休眠
2月11日,玉兔二號巡視器再次進入月夜休眠模式,落月後在月面累計行駛共計約120米。玉兔二號預計於2月28日喚醒,繼續開展科學探測活動 [17-18] 

玉兔二號拍攝照片

兩器互拍
1月11日,嫦娥四號着陸器與玉兔二號巡視器工作正常,在“鵲橋”中繼星支持下順利完成互拍,地面接收圖像清晰完好,中外科學載荷工作正常,探測數據有效下傳,搭載科學實驗項目順利開展,達到工程既定目標,標誌着嫦娥四號任務圓滿成功。至此,中國探月工程取得“五戰五捷” [15] 
月餅形照片
2019年9月13日 月球車軌跡“神似”月餅 2019年9月13日 月球車軌跡“神似”月餅
9月13日,“玉兔二號”在月球表面畫月餅的照片發佈。從照片可以看出月球車的行駛軌跡形成了一個正圓,酷似月餅的形狀 [16] 

玉兔二號後續探測

  • 2019年
3月13日,“玉兔二號”月球車完成三個月晝工作,於12時16分進入第三個月夜,累計行走163米。着陸器於12時完成月夜設置。 [45] 
3月29日20時28分,玉兔二號月球車自主喚醒,中繼前返向鏈路建立正常,平台工況正常。玉兔二號月球車將按計劃開展第四月晝工作,繼續實施巡視科學探測任務。科研人員將精確操作,嚴密監控,確保不斷取得更加豐碩的科學成果。 [19] 
4月29日7時40分,嫦娥四號着陸器正常喚醒,中繼前返向鏈路建立正常,平台工況正常。後續,嫦娥四號着陸器將協同玉兔二號月球車開展第五月晝工作,繼續實施科學探測任務。 [46] 
6月9日23時40分,玉兔二號月球車根據科學探測需求已成功完成第六月晝工作,完成月夜設置,進入第六月夜休眠期。 [20] 
7月9日9時10分,玉兔二號月球車完成第七月晝工作,迎來月夜,進入“夢鄉”。在第七月晝,玉兔二號月球車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、測月雷達獲得大量科學探測數據。 [21] 
8月7日晚,玉兔二號月球車和嫦娥四號着陸器已順利完成第八個月晝工作,進入新一輪的月夜休眠。在休眠前,“玉兔二號”已累計在月球背面行駛271米,刷新中國月球車在月面上的行駛紀錄。 [22] 
9月22日20時30分,玉兔二號月球車安全度過長達14天的月夜極低温環境,受光照成功自主“喚醒”,進入第十個月晝工作期。玉兔二號月球車共行走284.661米。 [23] 
10月5日15時43分,玉兔二號月球車完成月夜設置,進入休眠。第十月晝期間,巡視器根據整體規劃進行移動,累計行走289.769米。巡視器移動過程中,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,進一步獲取月球背面科研數據,地面接收載荷數傳數據正常。 [24] 
2019年10月22日 喚醒 2019年10月22日 喚醒
10月22日11時45分成功自主喚醒。在本月晝工作期,玉兔二號月球車將按規劃路線開展定點探測,繼續開展包括月表形貌、物質組成和淺表層結構探測等科學探測任務。玉兔二號月球車在十個月晝工作期累計行走289.769米。 [25] 
11月4日凌晨,玉兔二號月球車完成第十一月晝既定工作後,順利進入第十一個月夜休眠期。在第十一月晝期間,玉兔二號月球車對多個探測點開展巡視探測,截至11月4日,巡視器在着陸器西北方向218.11米,累計行走里程成功突破300米,達到318.621米,再次刷新中國探測器的行走紀錄。 [26] 
12月3日21時42分,在完成月球的第十二月晝的工作後,玉兔二號月球車按地面指令完成月夜設置,進入月夜休眠模式。在第十二月晝期間,玉兔二號月球車按規劃路線繼續移動,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、測月雷達按計劃開機工作,繼續獲取科學探測數據。而嫦娥四號着陸器上月球中子及輻射劑量探測儀、低頻射電譜儀工作正常。自2019年1月,玉兔二號月球車成功着陸月球背面之後,已累計行駛345.059米。 [27] 
12月20日18時43分,玉兔二號月球車收到正常遙測信號,成功自主喚醒,科學載荷開機正常,繼續月球漫步旅程。 [28] 
  • 2020年
1月19日17時55分,玉兔二號受光照成功自主喚醒,進入第十四月晝。 [29] 
2月17日17時55分,“玉兔二號”結束月夜“休眠”,受光照成功自主喚醒,進入第十五月晝工作期,月球車將向西北再向西南移動,同步在新的目標點行駛探測。“玉兔二號”累計月面行駛達到367.25米。 [7]  [30] 
3月1日20時6分,玉兔二號月球車順利完成第十五月晝的科學探測工作,進入月夜休眠。 [31] 
3月18日7時30分、23時38分,“玉兔二號”和着陸器分別結束月夜“休眠”,在陽光照射下自主喚醒,進入第十六月晝工作期。截至3月18日24時,玉兔二號月球車已在月背存活440天,持續刷新月球車在月球表面存活時間的紀錄。 [32] 
3月31日8時25分,玉兔二號月球車順利完成第十六月晝科學探測工作,完成月夜設置,進入到第十六月夜休眠期。第十六月晝期間,玉兔二號月球車搭載的科學載荷開機正常,繼續開展月表紅外成像、中性原子測量以及巡視路線月球次表層、月壤及月殼淺層結構探測等科學任務。 [33] 
5月16日11時53分,玉兔二號月球車結束了寒冷且漫長的月夜休眠,受光照自主喚醒,迎來了第18月晝工作期。 [2] 
6月15日,嫦娥四號着陸器和玉兔二號月球車分別於13時49分和0時54分,結束了寒冷且漫長的月夜休眠,受光照自主喚醒,進入第十九月晝工作期。 [34] 
6月28日消息,嫦娥四號着陸器和玉兔二號月球車分別於6月28日1時00分和27日16時23分結束第十九月晝工作,按地面指令完成月夜模式設置,進入月夜休眠。截至第十九月晝,玉兔二號月球車累計行駛里程463.26米。 [35] 
7月15日消息,嫦娥四號和玉兔二號月球車分別於7月15日5時48分和7月14日12時53分喚醒,兩器的順利喚醒標誌着“嫦娥”攜手“玉兔”進入第20月晝工作期,不斷創造着新的記錄。截至2020年7月15日,嫦娥四號着陸器和玉兔二號月球車已度過559個地球日。 [36] 
8月13日,嫦娥四號着陸器和玉兔二號月球車分別於8月13日14時54分和8月12日20時34分結束月夜休眠,受光照自主喚醒,進入第21月晝工作期。兩器工況正常,能量平衡,繼續月球背面的探索之旅。 [4] 
10月10日18時57分,“玉兔二號”月球車喚醒。在本月晝期間玉兔二號月球車將向玄武岩分佈區域或反射率較高的撞擊坑區域行駛,這兩個位置均位於當前探測點西北方向。在此行進路線中,存在一枚直徑約為30cm的巖塊,玉兔二號月球車將利用紅外成像光譜儀擇機對該石塊進行光譜探測。 [37] 
10月23日12時,玉兔二號月球車完成第23月晝工作。已按地面指令完成月夜模式設置,進入月夜休眠。至此,嫦娥四號着陸器和玉兔二號月球車已在月球背面順利工作660個地球日,玉兔二號月球車累計行駛565.9米。玉兔二號月球車在第23月晝期間先後向玄武岩分佈區域和反射率較高的撞擊坑區域行駛,這兩個位置均位於月球車西北方向。在此行進路線中,紅外成像光譜儀對一直徑約為30cm的巖塊進行了光譜探測。科研團隊正在對探測數據進行深入研究。在23個月晝的科學探測中,着陸器上月表中子與輻射劑量探測儀開展了國際上首次月表實地粒子輻射環境探測,獲取了珍貴的第一手科學數據,研究成果在ScienceAdvance期刊發表。 [38] 
11月9日10時17分,玉兔二號月球車結束月夜休眠,受光照自主喚醒,迎來第24月晝,嫦娥四號已順利工作677個地球日。 [39] 
11月22日3時10分,玉兔二號月球車完成第24月晝工作,進入月夜休眠。嫦娥四號已在月球背面工作690個地球日,累積行駛里程589.6米。玉兔二號月球車在第24月晝期間繼續向玄武岩方向和反射率較高的撞擊坑區域前進。玉兔二號月球車上搭載的紅外成像光譜儀獲取了巡視探測路線上的月壤和月岩的光譜學和礦物學特徵,為揭示着陸區物質成分尤其是月球最大的撞擊盆地-南極-艾特肯盆地所藴含的月球深部物質組成提供了重要支撐。科學成果發表在《Remote Sensing》國際期刊。山東大學行星科學團隊聯合中科院上海技物所、地化所和空間中心的研究團隊,利用嫦娥四號紅外成像光譜儀探測光譜數據,觀測到了月球背面原位月壤的光譜“反衝”效應和“紅移”效應,發現玉兔二號在月面行走448m後,嫦娥四號着陸區月壤的礦物成分仍相對均一。 [40] 
12月22日5時和21日19時22分,嫦娥四號着陸器和玉兔二號月球車完成第25月晝工作,分別於按地面指令完成月夜模式設置,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。 [41] 
  • 2021年
嫦娥四號巡視器前34月晝行駛路線圖 嫦娥四號巡視器前34月晝行駛路線圖
1月3日,嫦娥四號着陸器和玉兔二號月球車已在月面工作731天,月球車行駛600.55米,持續產出科學成果。 [5] 
1月7日10時29分,玉兔二號月球車喚醒,着陸器於1月8日03時13分喚醒。截至2021年1月8日,嫦娥四號已工作736個地球日。 [42] 
3月8日,嫦娥四號着陸器和玉兔二號月球車完成喚醒設置,迎來了第28月晝。截至2021年3月8日,嫦娥四號已在月球背面順利工作795個地球日 [48] 
4月6日21時43分和3時54分,嫦娥四號着陸器和玉兔二號月球車分別結束月夜休眠,受光照自主喚醒,進入第29月晝工作期;嫦娥四號已在月球背面度過了825個地球日 [49-50] 
9月29日,在祖國72華誕來臨之際,嫦娥四號着陸器與玉兔二號月球車在軌工作突破1000天,繼續刷新月球背面工作記錄。嫦娥四號着陸器與玉兔二號月球車整體工況良好,載荷工作正常,持續開展科學探測。截至2021年9月29日,玉兔二號月球車累計行駛839.37米,累計獲取科學數據3632.01GB,處於第34月夜,科學成果將及時發佈。 [51] 
  • 2022年
玉兔二號前44月晝行駛路線圖 玉兔二號前44月晝行駛路線圖 [59]
1月6日接近午夜時刻,在迎來嫦娥四號着陸月球3週年之際,玉兔二號月球車行駛里程突破1000米,達到1003.9米,處於第38月晝工作期,工況正常。 [53-54] 
4月末,玉兔二號月球車進入第41月夜休眠,累計行駛里程已達1142.387米 [57] 
5月1日,據國家航天局探月與航天工程中心消息,玉兔二號月球車累計行駛超1181米。 [58] 
7月6日,嫦娥四號任務玉兔二號月球車和着陸器分別於7月5日19時14分和7月6日6時整完成休眠設置,完成第44月晝工作,進入第44月夜休眠。月球車在月球背面累計行駛里程1239.88米。 [59] 
為了延長“鵲橋”中繼星的壽命,從第44月晝開始,地面控制人員決定讓玉兔二號保持原地不動,驗證“鵲橋”不同姿態下角動量累積規律。經過近2個月晝的測試,地面工作人員們終於掌握了相關規律,設計出了一套能夠兼顧玉兔月晝工作的“鵲橋”角動量管理模式,明確了角動量管理模式下各類姿態的切換原則和預期收益。“鵲橋”在軌壽命得到了大大延續,玉兔二號又可以再次啓程,去探索月背更多未知領域。 [60] 
西南方向的碎石堆成為了玉兔探險旅程重啓後的第一站。隨着向碎石坑的靠近,沿途的坑窪和碎石也逐漸多了起來。在第46月晝上午,玉兔二號目標前路的西北方向出現了過曝的現象,出於安全考慮,駕駛員們謹慎地控制着玉兔小步折線前行,繞過了星羅棋佈的坑窪地帶。 [60] 
月晝下午駕駛員們得到消息,有一個深空測控站將要進行長時間的退網維護,造成下月晝喚醒時的可用測控弧段減少,意味着本月晝玉兔二號的休眠姿態滾動角控制慾度僅有2度,這給駕駛員們帶來了極大的挑戰。大家精心挑選休眠地點,反覆演算規劃前往碎石堆的行進路線,在月晝下午大膽設計了2步接近10米的休眠之路。當滾動角顯示為-0.2度時,駕駛員們高超的“車技”再次被驗證,玉兔二號姿態完美地落在了預期的設計區間內。 [60] 
隨後,駕駛員們控制着玉兔二號對10米開外的碎石堆進行了彩色成像,最終窺得了碎石堆的近景全貌。 [60] 
第46月晝:碎石堆近景全貌 第46月晝:碎石堆近景全貌 [60]
  • 2023年
1月3日,嫦娥四號登陸月背4週年,行駛達到1455米,工況正常,創造了多個舉世矚目的成績 [61] 
同日,中國航天科技集團有限公司召開2023年型號工作會議,中國將全面推進探月工程四期和行星探測工程,開展嫦娥七號等型號研製工作 [63]  [83] 
1月21日,國家航天局公佈了玉兔二號最新工程圖片。 [62]  第50月晝期間,當玉兔二號月球車行駛至LE05005點時,全景相機拍攝的多個大小不一撞擊坑圖 [82] 

玉兔二號技術創新

減重行駛
相比重137千克的玉兔號,玉兔二號去掉了帶有粒子激發X射線譜儀的機械臂,換成了中瑞合作的中性原子探測儀,因此輕了2千克,成為截至2019年1月史上最輕的月球車。月球背面的地形崎嶇不平,玉兔二號面臨着更大的挑戰。科研團隊給它換上了特製的網輪,輕便、結實、吸震性好,而且集驅動傳動於一體,希望它更自主、更健壯、更可靠,可以在月球上走得更遠 [68] 
自主休眠
由於月球背面環境複雜,科研人員認為玉兔號此前所用的地面控制休眠的方式難以適應。賈陽還與玉兔二號研製團隊認真鑽研,提出了自主休眠方案,以保證太陽快要落山時,即使沒有地面支持,玉兔二號也可以根據光照條件自主休眠 [68] 
可靠喚醒
在喚醒功能上,科研團隊也對玉兔二號進行了改進完善。為了讓巡視器喚醒時能獲得合適的設備温度,他們提出了車體航向調整方案,無論太陽昇起的方向有什麼樣的高山,都能夠保證足夠的設備加熱時間,以實現可靠喚醒 [68] 
打破記錄
2019年12月20日18時43分,“玉兔二號”成為月面工作時間最長月球車。 [8] 

玉兔二號多模工作

研製方為玉兔二號巡視器定義了感知、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。
玉兔二號月球車基於LE02805點全景相機拼接影像、DOM影像等數據情況,在第29月晝期間將繼續向玄武岩分佈區域(距離巡視器約1.2千米,位於東經177.5389°,南緯45.4119°附近)前進,該位置位於當前探測點西北方向 [50] 
“嫦娥、玉兔”順利喚醒,進入第 29 月晝 “嫦娥、玉兔”順利喚醒,進入第 29 月晝
▲最近玄武岩覆蓋區域(紅色線條區域)|圖源:中國探月工程
2021年4月,玉兔二號月球車的月晝計劃開展:
  • 全景相機開展環拍探測;
  • 紅外成像光譜儀開展定標與科學探測;
  • 中性原子探測儀(ASAN)開展科學探測;
  • 行駛過程中測月雷達對路徑區域開展同步探測 [50] 

玉兔二號成果發佈

2020年
2月27日,中國科學院國家天文台科研團隊在中國月球深空探測領域取得重大發現,研究團隊利用嫦娥四號玉兔二號月球車上搭載的測月雷達,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,發現地下物質由低損耗的月壤物質和大小不同的大量石塊組成。這一研究成果對於瞭解撞擊過程對月表的改造、火山活動規模與歷史等具有非常重要的意義 [43] 
4月24日,在通過線上方式舉辦的第五個“中國航天日”啓動儀式上,中國工程院院士、探月工程總設計師吳偉仁介紹,玉兔二號月球車創造了月面工作最長世界紀錄,獲得了月球背面長度近500米、深度為50米的第一幅地質剖面圖,還有月球礦物組分、空間環境等寶貴數據 [44] 
2021年
12月,中國嫦娥四號搭載的玉兔二號月球車,第一次在月球撞擊坑裏面,發現了原本不屬於月球的特殊殘留物。 [52]  玉兔二號在月球發現“神秘小屋”,將前往探測。
2022年
2月,據中國科學雜誌社中山大學肖智勇博士領銜的研究團隊發表論文,介紹了玉兔二號月球車在月球背面發現了釐米級直徑的透明玻璃球研究,此類玻璃珠在國際上是首次發現。 [55] 
4月17日,哈爾濱工業大學發佈消息,該校機器人技術與系統國家重點實驗室聯合多家單位根據玉兔二號月球車車輪與月面作用的信息和地面力學模型估計了月壤的力學特性,結果表明,月壤風化層的承壓特性與地球上的幹沙和沙壤土類似,與美國阿波羅計劃中的典型月壤相比具有更強的承壓特性。 [56] 

玉兔二號所獲榮譽

玉兔二號榮譽表彰

2019年
1月11日,中共中央、國務院、中央軍委對探月工程嫦娥四號任務圓滿成功緻賀電 [3] 
中國探月工程總設計師、中國工程院院士吳偉仁領取獎牌 中國探月工程總設計師、中國工程院院士吳偉仁領取獎牌
11月25日,英國皇家航空學會2019年度頒獎典禮在倫敦舉行,嫦娥四號任務團隊獲得2019年度全球唯一的團隊金獎。該獎也是英國皇家航空學會成立153年來首次給中國項目頒發的獎項。
12月5日,在日本東京開幕的第三屆國際月球村研討會上,“中國嫦娥四號探月任務”獲得月球村協會頒發的“優秀探月任務獎”,成為該獎項首批獲獎項目。
2020年
1月11日,中國科學院院士中國工程院院士投票評選的“2019年中國科學十大進展”中,嫦娥四號實現人類探測器首次月背軟着陸,“探測到月幔物質出露的初步證據”穩居榜首 [76]  [79] 

玉兔二號世界紀錄

2019年1月3日,搭載“玉兔二號”的“ 嫦娥四號”探測器完成了背面的首次着陸(吉尼斯世界紀錄)。 [81] 
截至2022年3月9日,中國的“玉兔二號”月球車已在月球上運行了40個月球日(1個月球日約等於28個地球日),成為運行時間最長的月球車吉尼斯世界紀錄。

玉兔二號紀念郵票

2019年11月1日,中國郵政發行《科技創新(二)》紀念郵票1套5枚,其中第一枚《嫦娥四號》的畫面表現探月工程“嫦娥四號”着陸器、“玉兔二號”巡視器、“鵲橋”中繼星等 [78] 
嫦娥四號紀念郵票

玉兔二號總體評價

嫦娥四號任務,首次實現人類探測器月球背面軟着陸和巡視探測,首次實現月球背面與地球的中繼通信,首次實現低頻射電天文觀測與研究,將開啓人類月球探測新篇章。
嫦娥四號探測器的着陸地在南極-艾特肯盆地馮·卡門撞擊坑,是月球背面一個巨大的撞擊隕石坑,也是整個太陽系固體天體中最大最深的盆地,月面凹凸不平,“玉兔二號”面臨着比“玉兔號”更大的挑戰 [9] 新華網 評)
月球背面比正面更為古老,馮·卡門撞擊坑的物質成分和地質年代具有代表性,對研究月球和太陽系的早期歷史具有重要價值。月球背面也是一片難得的寧靜之地,屏蔽了來自地球的無線電信號干擾,在此開展低頻射電天文觀測可以填補射電天文領域在低頻觀測段的空白,為研究太陽、行星及太陽系外天體提供可能,也將為研究恆星起源和星雲演化提供重要資料 [47] (《北京晚報》 評)
玉兔二號是人類首次實現月球背面着陸的航天器,成為中國航天事業發展的又一座里程碑 [64]  。玉兔二號成為中國航天事業發展的又一座里程碑,開啓了中國人走向深空探索宇宙奧秘的時代,標誌着中國進入具有深空探測能力的國家行列 [64] 光明網 評)
嫦娥四號任務是中國探月工程四期的首次任務,在人類歷史上首次實現了航天器在月球背面軟着陸和巡視勘察,首次實現了月球背面同地球的中繼通信,並與多個國家和國際組織開展了具有重大意義的國際合作。這是在以習近平同志為核心的黨中央親切關懷和堅強領導下,航天戰線堅持自力更生、自主創新取得的又一重大成就,是中國由航天大國向航天強國邁進的重要標誌之一,是新時代中國人民攀登世界科技高峯的新標杆新高度,是中華民族為人類探索宇宙奧秘作出的又一卓越貢獻 [3] 中共中央國務院、中央軍委致賀電 評)
玉兔二號月球車 玉兔二號月球車
參考資料
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