玉兔二号驾驶日记：玉兔踏青访“龙脊”

摩天方 · 发表于: 2019-1-1 14:38:00

　　玉兔二号，嫦娥四号任务月球车，于2019年1月3日22时22分完成与嫦娥四号着陆器的分离，驶抵月球表面。首次实现月球背面着陆，成为中国航天事业发展的又一座里程碑。
　　2019年11月4日凌晨，“玉兔二号”巡视器完成第十一月昼既定工作后，顺利进入第十一个月夜休眠期，“玉兔二号”行走已突破300米。

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谁说的等待 · 发表于: 2022-4-27 16:33:28

源自：我们的太空（ID：ourspace0424）

⊙作者：韩绍金、刘晓慧、许宝月、宋星光

　　月背虽苍茫，但总有一些令人心驰神往的宝藏牵引着驾驶员们一个月接着一个月去探索追寻，几个月昼前，玉兔二号发现了一块剑齿状的石块，犹如龙背上的鳍片，科学家和驾驶员们同时对这样奇异的地貌表达了浓厚的兴趣，他们为它起了个昵称：“龙脊”，决定对它一探究竟。

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　　经过连续几个月昼的大步流星和翻山越岭，熬过几次“失眠”危机，眼看着目的地越来越近，驾驶员们也越来越兴奋。第40月昼休眠前，玉兔二号终于与“龙脊”隔坑相望了。

访“龙脊”全纪录
　　趁着玉兔睡觉，驾驶员们开始为下一步行走进行规划，然而地形分析结果却给大家泼了一盆冷水，诸多撞击坑环伺“龙脊”，形成一个天然保护圈，要想接近，势必要穿越这九曲回肠的坑洼路，翻越那层峦叠嶂的斜陡坡，从两个撞击坑中间的“一线天”横渡，技术难度直接满分！

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　　2022年3月26日9时28分，醒来的玉兔二号即刻踏上征途，接连3步，在月昼上午以一个接近直角的折线走位，完成了25米的移动，来到了“龙脊”的正北方向，直线距离11米，简直就是触手可及。

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　　趁着月午玉兔休息，驾驶员们对最后这一步进行分析推演。等高线图上几乎被不可通行的红色撞击坑区域填满，独独剩下一个“独木桥”，这唯一的路上不仅需要翻越一道超过9°的斜坡进入东侧撞击坑的内沿，还要在坑内壁位置找到一块坡度较缓的区域作为“探测平台”，才能抵近“龙脊”进行探测。每一个约束条件的背后都是多个风险点，任何一个要素的无法满足都可能给后续的探测带来无穷后患。
　　天公作美，在东侧撞击坑内居然恰好存在着这样一块坡度较缓的区域，但是驾驶员们还是心里打鼓：翻越一个9°的斜坡能不能保证控制依旧精准？进入这么大的撞击坑的内壁会不会产生侧面滑坡？谨慎的驾驶员很明白，月背的一步之遥随时可能是万劫不复的深渊。
　　另外休眠点的计算结果也不容乐观，通往“龙脊”的探测之路毫无歇脚之地，最近的休眠区在当前位置的西北侧，这与探测方向截然相反。这就意味着必须在第一天完成探测并返回，原本一步的移动时间要走两步，还要完成一次完美的探测，这需要一个极致的往返探测方案、一个技术精湛的月面驾驶团队所有人的完美配合。
　　所有的难度和挑战犹如一座座山横亘在驾驶员面前，但是再难也没有让大家退缩，他们不仅对玉兔有信心，也对长期以来大家谨慎驾驶总结的经验和完备的方案有信心，迎难而上，走起！驾驶员们首先结合光照、测控、本体阴影等条件再次对探测路线和探测步骤进行设计验证，还联合院校的科研团队一同从滑移率、通行性等指标对行驶路线计算复核，还对执行这项操作的驾驶员进行强化训练和情景推演，设计出高效折返移动模式，将每个步骤耗时精确到分钟级、误差精确到厘米级。
　　一切准备就绪，驾驶员们在清明节期间驾驶玉兔开始了这次危机重重的“踏青”之旅。
　　驾驶员们首先控制玉兔二号一个“S”型走位巧妙地避开了途中的石块，翻越了9°的斜坡，移动9.8米来到了探测的起点，控制依然精准，让人担心的误差并没有出现，探访之路开了个好头。

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　　随后，大家调整航向对准“龙脊”前进，目标的面貌逐渐清晰，近一点！再近一点！驾驶员们小心翼翼地向前驱动了近一米的距离，开始了首次的红外探测，结果出来后，红外视场中出现了部分阴影，科学家们表示有些遗憾，希望能够再近一点完全窥得“龙脊”的奥妙。

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　　此时已是深夜，面对逼近的测控弧段后限，驾驶员们压力骤增，但是“龙脊”的诱惑还是让大家想要尽善尽美完成探测。驾驶员们再次控制玉兔前进5厘米后，又进行了第二次红外探测。结果呈现，探测目标光亮部分完美地出现在红外视场内！

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　　驾驶员们来不及高兴，还有一场惊心动魄的撤退工作在等着他们，安全撤回到月午位置附近，这次折返探测才能称得上成功。他们首先控制玉兔直线后退至探测起点附近，避障相机的图片详实地记录了此次探测的印记。

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　　撤离后，玉兔再次回望“龙脊”和车辙，恰逢清明期间，玉兔此时面对不知道横亘在月背几百万年的“龙脊”巨石，仿佛也在祭扫祈福，别有一番趣味。

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精心设计为休眠
　　告别“龙脊”就要抓紧休眠了，由于玉兔本体和移动悬架等因素影响，使得计算的休眠点姿态和实际存在一定误差，驾驶员们精心挑选了一个范围较大的休眠区，但没人能打包票一定可以完全覆盖，这次的休眠点姿态几乎都在指标边界，驾驶员们也期待探测的好运可以延续到休眠。
　　第一次寻找休眠点的移动很快完成了，到位后车轮未回零，遥测显示三轴姿态为滚动角超过了下限要求0.04°，驾驶员们根据转弯的中间遥测判断，右转后滚动角能够变小，便组织了右转2度，遥测显示此时只有0.001°差距了，驾驶员们祈祷这次回零能够力挽狂澜，结果回轮后角度却又变大，超了0.06°，此处不能休眠。
　　怎么办，前后移动碰碰运气？还是再组织往远处的大片休眠点再移动一步？要知道，上次出现休眠姿态不符合的时候，驾驶员们为了寻找休眠点，工作了一个通宵。难道又要昨日重现？
　　此时经验丰富的驾驶员分析发现，玉兔西北侧一米内恰好有几处稀疏的休眠区，可以一试。但也要面临计算角度和实际之间的误差问题，万一到位后还是不行又该怎么办？
　　一连串设想被驾驶员们提出又自我否定，好几个问题的答案几乎是反的，怎么办呢？反的……突然灵光一闪，我们能不能反向操作呢？我们做一次休眠航向的反方向移动，这样我们的俯仰角和滚动角不都是数值相同，符号相反的数值吗？
　　但另外一个问题来了，这片区域跟当前位置的夹角也不是休眠姿态的补角啊！铁人说过，有条件要上，没有条件创造条件也要上！我们可以创造一个补角！驾驶员们从目的地拉了一条沿着休眠航向相反方向的行驶路线，然后在靠近当前休眠区域取了个交点作为中间转折位置，并在前往目标点的直线上设了个停泊点，玉兔只要首先走到左上方位置，然后沿着休眠航向的反方向行进就能到达目标点了，转折点、直线中间点和目标终点，三个点只要有一个满足休眠姿态要求，玉兔就可以就地休眠了！

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　　设计完备后，驾驶员们再次控制玉兔朝着既定方向驱动前进。转折终点很快到了，驾驶员们屏住呼吸，目光寸步不离开大屏上的监视数据，没有符合要求……紧接着前往第二个点，这个点看起来没有在休眠区内，但是当车驻足后，遥测显示应该是符合休眠要求的，驾驶员们随即操控玉兔转到休眠航向，姿态稳稳落在了休眠范围内！驾驶员们紧绷的神经终于可以松了下来，事实证明，唯有用心精妙设计，才能月背行稳致远！

用来等待 · 发表于: 2022-4-25 11:33:43

源自：央视新闻客户端

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　　“日月安属？列星安陈？”两千多年前，面对遥不可及的浩瀚宇宙，诗人屈原带着对未知的求索发出了天问。而今天，中国的航天人在用一次次飞跃，不断刷新着中国航天的新高度。
　　昨天是第七个中国航天日，截至目前，正在月球背面执行任务的嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车工作状态良好。其中玉兔二号月球车正在第41月夜休眠中，累计行驶里程1142.387米。

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　　在火星，祝融号火星车已经行驶超过1.9公里，天问一号环绕器也在环绕火星开展环绕探测，即将实现对火星的全球覆盖。目前两器状态良好，已获得大量的科学探测数据。
　　而我们自己的天上宫阙──中国空间站也将在今年完成在轨建造，目前正在太空的天和核心舱与天舟三号货运飞船组合体，状态正常，在轨各项运行参数稳定。

云之泪 · 发表于: 2022-4-17 19:44:36

源自：哈尔滨工业大学

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　　2022年初，由哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室、北京航天飞行控制中心、中国科学院航空航天信息研究所遥感科学国家重点实验室、中国空间技术研究院、加拿大瑞尔森大学等多家单位合作在学术期刊《科学·机器人》（Science Robotics）上发表题为“玉兔二号”月球车2周年的月球背面移动与科学探索（A 2-year locomotive exploration and scientific investigation of the lunar farside by the Yutu-2 rover）”的封面论文。

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　　“玉兔”二号月球车运行轨迹（《科学·机器人》杂志封面）
　　团队成员根据月球车车轮与月面作用的信息和地面力学模型估计了月壤的力学特性，结果表明，月壤风化层的承压特性与地球上的干沙和沙壤土类似，与美国阿波罗计划中的典型月壤相比具有更强的承压特性。在多个不同地点的图像中，观察到“玉兔二号”车轮粘附有大块团状土壤，而“玉兔号”车轮基本不存在粘土现象，这表明，嫦娥四号着陆区附近月壤内聚力较大，其原因可能是包含较高比例的凝集物，使土壤颗粒经车轮碾压更易团聚。

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　　基于“玉兔”二号轮地相互作用的月壤物理力学特性分析

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　　“玉兔二号”观测发现的撞击坑及岩石
　　该研究立足我国探月任务，面向工程科学问题，相关结果可为未来的月球探测任务提供理论与技术支持。该项研究获得了国家自然科学基金（51822502,91948202,41771488），国家重点研发计划（2019YFB1309500）等资助。
　　成果发表
　　https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abj6660
　　目前嫦娥四号正处于第41月夜，月球车移动里程1142.39米，两器一星状态良好。

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　　嫦娥四号巡视器前41月昼行驶路线图

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　　编辑、排版| 梁英爽
　　审核|李守斌宋玲

神对你很失望 · 发表于: 2021-4-26 10:26:00

源自：界面新闻

原文标题：嫦娥四号探测器创造了在月背工作最长时间纪录

　　嫦娥四号探测器自2019年1月着陆月球背面以来，已经完成了29个月昼工作，现在已经进入月夜休眠。截至目前，玉兔二号月球车已经累计行驶超过708米。作为第一个着陆在月球背面的人类航天器，嫦娥四号探测器创造了在月背工作最长时间纪录，获取了大量月球的科研探测数据，为人类了解月球提供了更为丰富的资料。

嘉子峰 · 发表于: 2020-8-26 12:13:33

源自：快科技

原文标题：嫦娥四号和玉兔二号工作突破600天：首次揭开月球背面地下结构神秘面纱

　　8月26日，据@中国探月工程消息，嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车在月球背面共完成21个月昼工作期的科学探索，并对600天来的科学成果进行了归纳。
　　据悉，截止8月25日，在月球背面，嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车在月面工作时长在今天突破600天，也早就打破前苏联月球车1号保持了长达49年的历史记录（321天）。
　　目前，“玉兔二号”累积行驶里程已突破500米，达到519.29米，再次刷新“自己的纪录”。而科研团队利用嫦娥四号和玉兔二号传回的数据，开展了大量研究，取得诸多科学成果，以下为探月工程科研成果归纳：
　　1、月球背面巡视区形貌和矿物组份研究。利用“玉兔二号”月球车搭载的可见和近红外光谱仪、全景相机及测月雷达等数据，对着陆区光谱、石块分布、浅层结构等进行分析，获得着陆区形貌，物质矿物组成、来源及特性等科学结论。
　　首次通过原位探测直接得到月球深部物质组成，揭示月球背面，特别是南极艾特肯盆地复杂的撞击历史，对月壤的形成与演化模型提供关键证据，为日后南极着陆和巡视探测选址等提供重要参考。
　　2、月球背面巡视区月表浅层结构研究。根据嫦娥四号着陆器测月雷达和相机数据以及其他多源数据，研究建立嫦娥四号着陆区地层剖面及多期次溅射物覆盖关系。
　　着陆区溅射物累加厚度约70米，表面为芬森撞击坑溅射物；在巡视区深度40米范围内，存在3种不同地层单元，包括12米范围内的细粒月壤层、12米～24米的碎石层和24米～40米的溅射物沉积和风化产物层。
　　这些结果首次揭开月球背面地下结构的神秘面纱，极大地提高我们对月球撞击和火山活动历史的理解，为月球背面地质演化研究带来新的启示。
　　3、月面中子及辐射剂量、中性原子研究。利用嫦娥四号着陆器月表中子与辐射剂量探测仪和中性原子探测仪探测数据，获得月表高能粒子辐射环境谱、月表中性原子能谱结构和反照率。
　　月表中子辐射剂量率比空间站内部高1-2倍，辐射剂量当量高1倍左右。证实初级银河宇宙射线撞击月球表面，产生反照质子（最早在美国环月轨道器上被发现，此次在月表得到了实地验证）。
　　这些成果为开展太阳风与月表微观相互作用研究提供重要支撑，促进对月表辐射风险的认知，为未来月球航天员所受月表辐射危害估算及辐射防护设计提供重要参考。
　　4、月基低频射电天文观测与研究。利用嫦娥四号着陆器平台的低频射电频谱仪，在月球背面首次成功开展低频射电天文观测，获得大量有效观测数据。
　　初步获取40MHz频率以下的月背着陆区电磁环境本底频谱和低频射电三分量时变波形数据，对于研究太阳低频射电特征和月表低频射电环境具有重要科学意义。

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嘉子峰 · 发表于: 2020-8-13 16:04:00

源自：澎湃新闻

原文标题：嫦娥四号和“玉兔二号”自主唤醒，进入第21月昼工作期

　　中国探月工程微信公号8月13日消息，在遥远的月球背面，伴随着新一轮的曙光，嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车分别于8月13日14时54分和8月12日20时34分结束月夜休眠，受光照自主唤醒，进入第21月昼工作期。两器工况正常，能量平衡，继续月球背面的探索之旅。

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根据全景相机拼接影像、DOM影像等数据，“玉兔二号”月球车在本月昼工作期，将向当前探测点西北方向玄武岩或反射率较高的撞击坑区域行驶。届时全景相机、红外成像光谱仪、中心原子探测仪将开机探测，行驶过程中测月雷达开展同步探测。

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此外，“玉兔二号”月球车计划在两个撞击坑交界处（退化撞击坑边缘）的地势较高区域择机开展全景环拍。　　（原题为《嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车自主唤醒，进入第21月昼工作期》）

涪江 · 发表于: 2020-7-29 17:24:00

源自：澎湃新闻

原文标题：嫦娥四号“再入梦乡”，玉兔二号累计行驶里程破490米

　　中国青年报客户端北京7月29日消息，记者今天（29日）从国家航天局探月与航天工程中心获悉，嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车完成第二十月昼工作，于近日按地面指令完成月夜模式设置，进入第二十月夜。
　　第二十月昼期间，嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车按计划开展常规探测，科学载荷工作正常，获取第一手科学探测数据。
　　玉兔二号月球车继续向西北方向行进，累计行驶里程490.9米。

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　　迄今为止，“嫦娥”“玉兔”组合已在月球背面顺利工作20个工作期，远远超出设计寿命，不断刷新着人类对月球背面科学探测的纪录。
　　2019年1月3日，嫦娥四号探测器成功踏上月球背面。嫦娥四号任务创造了多个世界第一：第一次实现人类探测器月球背面着陆和巡视探测；第一次利用运行在地-月拉格朗日L2点的中继通信卫星，实现月球背面与地球的连续可靠中继通信；第一次在月球背面开展月球科学探测和低频射电天文观测，填补了世界月球科学探测领域多项空白。
　　（原题为《嫦娥四号“再入梦乡”玉兔二号累计行驶里程破490米》）

灰鸽子 · 发表于: 2020-7-8 10:53:57

源自：CNMO

原文标题：玉兔二号发现的神秘胶状物质终于有结果了竟是岩石！

　　【CNMO新闻】距离玉兔二号月球车抵达月球背面，开始月球探测工作已有500多天的时间，而在这500多天的时间里，玉兔二号月球车已完成了十九个月昼的探测工作。在这十九个月昼期间，玉兔二号有了多项探测成果。

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　　还记得玉兔二号在去年第八月昼期间在月球背面撞击坑发现的神秘胶状物质吗？近期，中国科学院的芶盛博士及其同事在分析了玉兔二号全景和避障摄像机以及流动站的光谱仪（VNIS）数据之后，揭开了该胶状物质的神秘面纱。惊喜的是，它们是由岩石成分组成的。

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　　这种胶状物质的尺寸为52×16cm。科学家们将其与阿波罗任务采集的样品进行比较，该胶状物质与角砾岩样品相似。经过进一步的分析，科学家们将这种材料初步定性为撞击熔融角砾岩。根据发布的论文来看，该物质是由撞击产生的胶结和凝结的月牙石和角砾岩形成的。

灰鸽子 · 发表于: 2020-6-28 15:24:00

源自：cnBeta

原文标题："玉兔二号"完成第十九月昼工作累计行驶463.26米来源：中新网

　　记者从中国国家航天局探月与航天工程中心获悉，嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车分别于6月28日1时0分和6月27日16时23分结束第十九月昼工作，按地面指令完成月夜模式设置，进入月夜休眠。截至第十九月昼，“玉兔二号”月球车累计行驶里程463.26米。

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第十九个月昼期间，嫦娥四号着陆器上月球中子及辐射剂量探测仪、低频射电频谱仪按计划开机工作，开展了常规科学探测。“玉兔二号”月球车按照既定计划，对第十七月昼期间发现的距离月球车西南方向3米区域的小坑开展探测。在合适的光照强度下，红外成像光谱仪先后两次对小坑内的物质进行探测。
　　完成探测任务后，“玉兔二号”月球车转向西北方向寻找休眠点，并在行驶路径中开展巡视探测，红外光谱仪、全景相机、中性原子探测仪、测月雷达等科学载荷，获得大量科学探测数据。科研人员将在本次月夜期间对探测数据进行科学分析。

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大渡河 · 发表于: 2020-6-22 20:34:00

源自：cnBeta

原文标题：月球背面惊现不明胶状物质：玉兔二号揭秘来源：快科技

　　自从登陆月球背面以来，“嫦娥四号”着陆器和“玉兔二号”月球车已顺利工作500多天，日前再次自主唤醒进入第19个月昼，在着陆区物质成分与地下结构等科学领域取得多项成果。此前在第8个月昼期间，玉兔二号曾在一个直径约2米、深约0.3米的新鲜撞击坑内部，发现大小约52厘米×16厘米的未知物质。与周围月壤相比，它具有不规则的外形，呈黑绿色，还有一定的光泽。

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玉兔二号靠近撞击坑

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新鲜撞击坑内部未知物质周围环境全景影像拼接图
　　科研团队发现，新鲜撞击坑周边存在许多与月壤具有相似土灰色的块体，能被月球车车轮碾压成粉状，因此推断其为块状月壤，而非石块。
　　光谱解混结果显示，新鲜撞击坑周边、内部的块状月壤中，长石矿物相对含量较多，橄榄石和辉石相对含量基本相等，表明着陆区月壤可能是苏长岩风化产物。

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玉兔二号获取的避障相机影像
　　通过与阿波罗任务采集的样品比较，未知物质与角砾岩样品的外观较为类似。
　　经过进一步的撞击成坑理论分析，该未知物质为撞击形成的角砾岩，可能为附近某撞击坑溅射物的撞击熔融角砾岩，可能是这个新鲜撞击坑成坑时形成的撞击玻璃凝结角砾岩。

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阿波罗采样的角砾岩样本
　　目前，嫦娥四号和玉兔二号工况正常，能量平衡，正按计划开展科学探测任务。
　　后续，科研团队将继续对二者的探测任务进行科学规划，严密操作，争取获得更多的第一手月球背面探测数据，深入研究分析，相关科学成果将及时发布。

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