原標題：接下來，“玉兔”去哪兒？

新華網(wǎng)北京12月24日電（記者喻菲 姬少亭 趙薇）根據(jù)嫦娥三號探測器從月球上傳回的圖像，中國科學(xué)家對探測器周圍的一塊金字塔形石頭、一片高地和一個大坑表示出興趣。未來“玉兔”號月球車將去哪里，面臨很多抉擇。

“玉兔”去哪兒首先由科學(xué)家提出。據(jù)悉，科學(xué)家們已經(jīng)篩選出的幾個感興趣目標包括：著陸器西南方向約42米處的一塊金字塔形大石頭，這是科學(xué)家們從未見過的；偏西方向的一片高地，登上那里可以俯視周圍的環(huán)境；北面10多米處的一個隕石坑。

嫦娥三號月球探測器副總設(shè)計師賈陽說：“我們從工程技術(shù)上會積極滿足科學(xué)家們的需求，但是要在確保巡視器安全和后繼任務(wù)的順利實施前提下對目標進行選擇。”

“我們要考慮月球車的能力，還要考慮12月26日將迎來‘玉兔’登月后的第一個月夜，那里的地形是否適合休眠。所以去哪是要結(jié)合科學(xué)家和工程技術(shù)人員兩方的意見。”賈陽說。

準備好了嗎？

15日嫦娥三號著陸器與巡視器分離后，月球車從著陸器的北面沿有陽光的東側(cè)繞到著陸器的南方，并分別在五個位置完成了兩器互拍。地面規(guī)劃控制人員根據(jù)過去幾日月球車上的全景相機拍攝的圖像，已經(jīng)生成著陸區(qū)周圍的三維地形圖。

在這幾個點的移動過程中，測月雷達也已正常工作。目前月球車進入月面測試階段。“我們要確認月球車各項功能都正常。”賈陽說。

地面遙操作人員已經(jīng)完成太陽翼大角度功率測試，機械臂展開，有效載荷設(shè)備全部開機測試正常。

巡視器任務(wù)規(guī)劃技術(shù)負責(zé)人李群智說：“目前為止，月面上的真實情況與我們預(yù)先在地面上的演練太像了，這表明之前我們開展的內(nèi)場、外場試驗發(fā)揮了很大的作用，所以我們現(xiàn)在沒有太大的壓力。”

怎么去？

在確定了一個大的目標方向，也就是戰(zhàn)略規(guī)劃后，月球車的遙操作人員還要做更細致的規(guī)劃。

“例如我們確定了要去天安門或長城，不可能一次就走到。我們要分成間隔7至10米的點。我們要根據(jù)全景相機的信息，規(guī)劃出序列。這個過程中，我們要考慮的是各個點光照是否充足，對地通信是否通暢，在各點哪些載荷設(shè)備要工作，這是戰(zhàn)役規(guī)劃。”賈陽說。

接下來，遙操作人員要做戰(zhàn)術(shù)層面的路徑規(guī)劃，就是要解決如何達到7至10米外的點，這時主要考慮的是地形狀況。在走的過程中，遙操作人員還要控制月球車的天線對著地球，太陽翼對著太陽，控制機械臂投放載荷開展探測。

大目標的確定依靠的是全景相機，它的特點是視場較小，但分辨率高，通過環(huán)拍可以獲得30米之內(nèi)的高精度地形圖。而7至10米內(nèi)的路徑規(guī)劃依靠的是導(dǎo)航相機，它通過對行進方向120度范圍進行成像，規(guī)劃行駛路線。

在路徑規(guī)劃后，遙操作人員還要在計算機上用數(shù)字月球車進行模擬，確認規(guī)劃結(jié)果正確。

數(shù)字巡視器仿真系統(tǒng)技術(shù)人員王倩說：“這種數(shù)學(xué)模擬要做兩次。在最后的計劃生成后，我們還會讓數(shù)字車再迅速走一遍，叫‘快速伴飛’。”

另一位技術(shù)人員李清毅說，通過數(shù)學(xué)仿真反復(fù)驗證也是國際上先進航天器的通常做法，這樣可以降低成本，提高可靠性。

為確保月球車的安全，工程技術(shù)人員對極為特殊的情況也做了準備。“假如車子駛?cè)肓藖y石堆或輪子沉陷了，又假如車子發(fā)生故障，我們對制定的策略不放心，就會在試驗場內(nèi)模擬月面情況，讓月球車的樣機進行物理仿真模擬。”賈陽說。

在地球上駕駛一輛車，可以依靠GPS、北斗、地圖來確定車的位置，那么在月球上呢？

主持月球車高精度導(dǎo)航定位關(guān)鍵技術(shù)研究的中科院遙感與數(shù)字地球研究所研究員劉少創(chuàng)說，月球車的定位使用了很多方法，例如：無線電定位、天文定位、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)定位、里程計推算、月球探測器影像與已有的高分辨率衛(wèi)星影像對比等。

“月球車的高精度定位對于科學(xué)采樣勘探具有重要意義。而月球車路徑規(guī)劃也是建立在精確定位的基礎(chǔ)上的。”劉少創(chuàng)說。

在走老路嗎？

1970年，前蘇聯(lián)發(fā)射的“月球”17號探測器攜帶了人類歷史上第一輛月球車。隨后美國將有人駕駛的月球車成功應(yīng)用到阿波羅15、阿波羅16、阿波羅17登月飛船的探測任務(wù)中。

40年來首次重返月球的月球車設(shè)計者賈陽說，無論是前蘇聯(lián)還是美國的月球車使用的都是40年前的技術(shù)。“玉兔”是現(xiàn)代科技的結(jié)晶，大量使用了近40年來發(fā)展起來的新技術(shù)：用大規(guī)模的集成電路代替了當年的晶體管，采用無刷電機技術(shù)解決了有刷電機壽命有限的問題，車載的科學(xué)儀器無論是探測的手段，還是探測的精度都已有了飛躍性的變化。更何況“玉兔”上采用的立體視覺技術(shù)、自主避障技術(shù)等，40年前還根本不存在。

“玉兔”的預(yù)定工作期是三個月。但是賈陽說：“探測器的各項功能在三個月不會有明顯的退化，我們有信心工作得更長。”

他說：“這三個月內(nèi)，工程技術(shù)人員首先考慮的是要保證探測器的安全，所以不會做太高風(fēng)險的動作。在順利完成三個月的既定任務(wù)后，如果科學(xué)家們想探測高難度的地方，我們再去挑戰(zhàn)能力的極限。”

(來源:新華網(wǎng))