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月球車風險知多少 龐之浩

①近日,“玉兔”號月球車第三次進入月夜休眠期。在進入第二個月夜休眠前,“玉兔”號出現了機構控制異常情況,后來雖被喚醒,但問題仍然存在。據統計,1958年至今,世界上共進行了130次月球探測活動,其中成功或基本成功67次,失敗63次,成功率約51%,尤其是探月早期失敗更多。
②為什么月球探測風險如此之大呢?其原因是多方面的。
③從月表的路況上看,太陽紫外線輻射的影響,月壤細粒會周期性地升起,月球重力是地球的1/6,月球車行走時更容易帶起大量月壤細粒,形成月塵。月塵可能進入甚至覆蓋月球車所載儀器設備,一旦附著很難清除。月塵可能引起月球車很多故障,包括機械結構卡死、密封機構失效、光學系統靈敏度下降等。月球車受到了微粒非常細小的月球塵埃影響,月球塵埃會使軸承、齒輪和密封的其他機械結構產生磨損。月球表面塵埃帶電,會給太陽能電池、光學器件等帶來不利影響。月面覆蓋著厚度不等的月壤層,并存在大小不等的月坑和巖石,其物理力學特性和月表地形都與月球車移動性能直接相關。
④因為缺乏大氣,月球車將完全暴露在多種宇宙射線下,強烈的電磁輻射可能破壞電子遙控系統,這對接收系統的最大接收功率提出了相當高的要求。月球每天都會直接面對超新星與太陽風暴等大量宇宙射線,而當宇宙射線擊中月球表面時,會引發微型的核反應,其結果就是月球表面也產生大批危險的次級輻射。
⑤另外,月球表面崎嶇不平,石塊、隕石坑遍布,而土壤非常松軟,這都會降低月球車的行進效率。而低重力導致的摩擦系數降低,使得在月球上行走遠比地球上容易打滑,這對月球車的控制系統提出了更高的要求。在這種情況下,月球車既不能打滑下陷,還要能爬坡越障,需具備“眼觀六路、耳聽八方”“獨立思考、自主判斷”的本領。
⑥月球的一天約相當于地球的28天,而且14天是陽光普照的白天,14天是寒冷的黑夜。在月球上,受光部位的極限溫度可達150℃,未受光部位的溫度則為-130℃至-60℃,而到了夜間,溫度會降到-180℃,有些地區甚至低至-200℃。所以長達十多個地球日的漫長月夜、超過300℃的晝夜溫差,都可能成為月球車的“健康殺手”。因為很多設備的工作溫度都有嚴格限制,在這么低的溫度下,所有的電子儀器都會被凍壞的,即使天亮后太陽出來了也不能恢復工作。要保持這些儀器設備不被凍壞的最低溫度是-50℃。再者,在月夜期間不能用太陽能電池發電來保溫。月球車的溫度太高也不行,要控制在50℃以內。
(選自2014年2月26日《北京日報》,有改動)
12. 第②段中的“月球探測風險”與題目里的“月球車風險”說法相同嗎?請簡要說明。(3分)
13.比之月球距地球遙遠給“月球車” 發射、入軌、著陸、返回等帶來很多困難,月面環境惡劣表現在哪些方面呢?請用短語歸納之。 (7分)
14. “玉兔”號月球車為什么一定要間歇性地進入月夜休眠期呢,怎么被喚醒?請根據文中提供的的信息解釋一下。 (4分)
(三)14分
12.7分,說出一點1分
大溫差、長月夜、強輻射、高真空、弱重力、無磁場、坑很多、月塵多、月壤細且松軟等,這其中的任何一項都會對月球車產生影響,有的甚至足以致命。
13.4分,一問各2分,意思對即可。
前一問示例:月球車運行要避開大溫差、強輻射、月塵多等時段(1分),月球車必須在月表溫度-50℃至50℃區間工作,低于-50℃所有的電子儀器都會被凍壞的,高于50℃也對其工作有影響(1分),所以一定要間歇性地進入月夜休眠期。
后一問示例:在一個月連續14天陽光普照的日子里(1分),月表溫度-50℃以上(1分)可被喚醒。
14.3分,表意大體合理即可。
示例:從文章表達的中心看,說法相同(1分)。月球探測風險,包括月球車發射、入軌、著陸及月面上的運行等風險(1分),本文只講月球車運行風險(1分),第②段說“月球探測風險”是文氣過渡的需要,避免過渡突兀。
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