近日,央视公开报道了上海交大研制的“六足机器人”,并表示“可能要登月”。这个六足机器人行走时每次抬三条腿,另外三条腿形成三角形可以支撑身体,而且即便坏掉一条腿也可以继续行走。整个身体的六个自由度完全可控,有良好的稳定性、平稳性与承载性。另外,它还是着陆与行走一体化的机器人。
上海交大的“六足机器人”
实际上从这个机器人的外观可以看到,它和嫦娥七号的飞跃探测器非常相似,它们都是六足机器人。
嫦娥七号“飞跃探测器”
嫦娥探月工程实施至今已有二十年,实施了两次绕月探测、两次登陆与巡视探测、两次月球采样返回任务,另外还有两次中继星部署任务,以及若干微小卫星,在登月任务中取得了四次登月四战四捷的骄人战绩,不仅实现了月球正面与背面的连续登月成功,而且基于嫦娥六号任务实现了月球背面采样返回任务的成功。
可以说,我国已经完全掌握了服务月球探测的一系列工程能力,这些工程能力包括高精度绕月轨道控制、高可靠高安全月球软着陆、月面巡视、月面起飞上升、无人环月轨道交会对接、月地高速再入返回等。
探测任何一个地外天体首先要攻克的就是工程能力,简而言之就是你必须具备对这个地外天体的绕落回三大工程能力,否则科学探测就是无源之水。
嫦娥四号登月画面
自嫦娥六号任务之后,基于已有的探月工程能力,我们将用更大的精力聚焦月球科学探测,以嫦娥七号为例,该探测器是由轨道器、着陆器、月球车、飞跃器组成的四器合体的大规模探测器,计划对月球南极进行原位与巡视探测,并依托轨道器对月球全球进行详细探测。
“飞跃器”作为嫦娥七号的重要组成部分,它将由着陆器携载登陆月球南极地区,着陆器登陆月面后,飞跃器解锁飞离着陆器并自主降落至月球表面。
飞跃探测器可以深入月球南极永久阴影区,直接在阴影区内原位探测水冰资源,获得水冰资源存在与否的直接证据,为后续实施更大规模探测任务提供重要的信息支撑。
按照计划,飞跃探测器预计将进行3次飞跃任务,推进剂耗尽之后还可以依托太阳能转化的电能进行月面爬行探测。
3次飞跃任务,就意味着飞跃器具备“反复着陆能力”,这就很厉害了,以往的嫦娥系列着陆器为了缓冲着陆使用了一种取名为“嫦娥钢”的拉伸性能特别好的特种钢,但是这种钢只能用一次,着陆一次之后就不再具有缓冲功能。
飞跃探测器之所以能够反复着陆,还得从它仿生学的外观上找答案,这个探测器乍一看上去很像“蜘蛛”,其特有的腿部结构本身就具有缓冲功能。另外,六足行走机构不仅先天有缓冲着陆优势,还具有超强的月面机动能力,像轮式月球车遇到大一点的石块就没办法,只能绕着走,还担心磨损,六足机构可以直接越障,磨损也不怕,甚至坏掉一只腿照样能走。
谈到飞跃探测器就不得不提到“鹊桥二号中继卫星”,目前这颗中继星已经部署在环月轨道等待嫦娥七号的到来。
鹊桥二号部署画面
原本嫦娥七号可不仅仅是四器组合体,而是五器组合体,鹊桥二号原本是计划作为嫦娥七号的一部分,由嫦娥七号携载至绕月轨道,可是为什么它俩最终分道扬镳了呢?
原因应当说是多方面的,首先是嫦娥七号探测器的研制难度较高,研发周期较长,原本嫦娥七号是计划在嫦娥六号之前发射,这样一来由前者部署的中继星还可以服务嫦娥六号的月背采样返回任务。
嫦娥六号月球背面采样返回任务实施的一个重要前提与目前正在月球背面的嫦娥四号一样,都是要解决月球背面通信问题,不解决这个问题,嫦娥六号是不能发射的。
鹊桥二号轨道示意图
除了鹊桥二号,不是还有鹊桥一号(鹊桥号)吗?为什么嫦娥六号一定要用鹊桥二号?
因为嫦娥六号不同于嫦娥四号,嫦娥六号月面工作时间短,需要在短时间内完成月面采样、封装、起飞上升,短时间内的数据传输量大,而鹊桥一号部署在地月拉格朗日L2点使命轨道,距离遥远,通信效率不高,加之鹊桥一号在嫦娥六号任务实施时已经进入超期服役阶段,我们不可能将如此重要的月球背面采样返回任务的成败寄希望于一颗随时可能退役的中继星身上,因此对于嫦娥六号而言,新中继星也是刚需。
另外,嫦娥六号作为嫦娥五号的备份探测器,长时间停放在地面不使用也不行,这就是说,嫦娥七号快不得,嫦娥六号拖不得,怎么办?
那就让新中继星独立发射部署,鹊桥二号与嫦娥七号就此分开,这样一来不仅满足了嫦娥六号的任务需求,与此同时还形成了更大的利好,那就是原本鹊桥二号要占用嫦娥七号着陆器顶部大量的空间,分家之后,这个空间就被解放了,如此一来,原本尺寸娇小的飞跃器就有了更多的空间资源与重量资源,就可以变得更大了。
嫦娥七号新旧方案对比
更大的飞跃器可以装载更多的推进剂、更高性能的探测载荷,比如放大后的飞跃器甚至还配置了月壤钻取设备。
话说,文章开头央视报道的六足机器人究竟是不是嫦娥七号的飞跃探测器?
嫦娥七号计划2026年发射,以如今的时间刻度来看,嫦娥七号任务方案早已敲定,并至少进入到了初样研制阶段,如果央视报道的六足机器人就是嫦娥七号的飞跃探测器,那么报道原文就不可能有“可能登月”的表述。
也就是说,央视报道的六足机器人并不是嫦娥七号的飞跃探测器,但为什么要说“可能登月”呢?
因为六足机器人不是嫦娥七号飞跃探测器的专属,接下来我们还要建设月面科研站,而类似嫦娥七号飞跃探测器的六足机器人也将成为月面科研站进行大范围探测的必备工具,不久的将来,在月球表面如果出现成群结队的六足机器人也不要惊讶,这都是已经计划好的事。
机器猫机器狗的公司也造几只月球用的,让嫦娥撒出去。