玉兔号是飙车飙坏的？怎么可能

本文转自：人民网-科普中国

流言

“玉兔号因飙车损坏？”

网上有传闻说玉兔号操作员因过于兴奋，操纵玉兔号飙车，结果导致其出现故障。

流言分析

这是对专家讲话的误读。

实际上由于玉兔号的性能还有操作规范所限，不可能出现所谓“飙车损坏”的情况。

不久前，一则消息在网上流传，称玉兔号因飙车损坏，其实这是一种误解。

先说结论：实际上，这种说法是误读夸大，因为一方面月球车真的飙不起来，另一方面操作员也绝不可能这么随意。

飙车？就这速度能飙车？

玉兔号其实可以视为一种高科技的“遥控车”，不过，它可不像我们在小区广场上看到的那种一路狂奔，时速高达几十千米每小时的遥控车。玉兔号的每次移动，都需要仔细观察周围环境，报告给地球上的指挥人员，然后才能挪动一小步，之后再继续观察周边，确定下一步的移动计划，如此周而复始，走的时候少，停的时候多。

图片来源：国家航天局

为什么会有这种差别呢？小区的遥控车跑得快，其实是占了距离短的便宜。假如把它放到38万公里外的月球，而车主和遥控器留在地球上，那它也飙不动了。

因为电磁波信号的传输需要时间，车主看到的任何情景，都是1.26秒前的过时信息，而他的指令发回到车那里，又要1.26秒后才能执行。这时，车主会情不自禁地慢下来，为自己和爱车各自留足反应时间。

更何况，玉兔号可不是辆普通的“遥控车”，而是个身负重任的 “宝贝疙瘩”，它重达136千克的身体里装了一大堆价值不菲的科学设备，本身就是个移动科考站，每走一步就要停下来探测一番，这就更“飙”不起来了。

从2013年12月15日登月到2014年1月25日报告故障的这41天里，玉兔号总共睡了20天。而在走走停停的其余21天里，它的行驶路线是这样的：

玉兔号的行驶轨迹（图片来源：张金海、杨蔚、胡森等）

在这幅图中，A和B是两个撞击坑，红五星是嫦娥三号着陆点，蓝点是玉兔号行驶过的位置，白色数字标记“第几个月昼、第几个点”，例如107的意思就是第一个月昼的第七个点。

尽管图上有比例尺，由于缺乏熟悉的参照物，我们还是不太容易感受它的实际大小。所以我们再找个地球上的图片，把这条轨迹等比例叠加到上面：

玉兔号的行驶轨迹与十字路口（图片来源：作者）

可以看出，花了21天，玉兔号相当于在城市里的一个十字路口转了转。它的全部行驶路程只有114.8米，平均下来每小时挪23厘米，按平均速度来说，都别说车了，刚会爬的小宝宝速度都比这个快。

而且玉兔2号本身的设计速度也只有200米/小时，算下来可以说大约比“秒速5厘米”快上那么一点点，而一些大型陆龟的速度可达约2000米/小时。所以，光从速度上来说，“飙车”实在无从谈起，再说玉兔号肩负的是探索任务，而不是为了月面竞速。

“飙车”的说法到底怎么来的？

我们再来看看张玉花教授的原话。

她在2020年12月19日《上海科普大讲坛》上，作完《揭秘嫦娥五号背后的故事》的科普讲座后，与主持人聊起玉兔号时，是这么说的：

……（玉兔号）又工作了一段时间，快要到第二个月昼的一段时间的时候，突然发现有问题了。后来我们经过分析和验证，发现两个方面。

一个方面，就是我们对月面的温度想象得没那么高，实际上，就是说我们有一段电缆，这个电缆绑线，想绑在这一个半圈的上头，但是，我们在地球上二十几度三十几度都没问题，但是在月球上白天一照，可能就是110度、120度，电缆就会变软和变长，这时候它的绝缘皮就可能比较薄弱。

第二个就是我们当时在复盘，我们分析，当时那帮操作人员太勇猛，就是说只往前走，不会倒，就觉得没问题，我们就磕在了——钩在了一个石头上，把这个电缆给拉出来了，拉出来以后，再经过几次走，就在0.7毫米厚的这个壁上，可能电缆表皮就破了，破了它就短路了，短路了电就供不上了。

从张玉花教授的这段话中可以读出，“猛”指的是进度猛（一直往前开，不倒车），不是说车速。而且，电缆因受热下垂钩在石头上，电缆被钩住，只要一直往前走，就会把电缆拖出来，并不需要车速很高。

破案了，但月面的“杀手”可能不止一个

张玉花教授介绍的玉兔号故障原因，是根据玉兔号传回的环境温度，在地面反复试验、复现验证之后的推测。实际上，月面环境错综复杂，还存在许多潜在的天然“杀手”。

例如玉兔号报障后，最初的猜想（现在也不能完全排除）就是携带静电的月尘飘进机械结构或者破坏了控制电路。由于月尘棱角锋利又到处沾染，它的破坏力非常大，探月设备都不敢掉以轻心。

嫦娥三号在落月后一天，等月尘沉降下来，才打开月基天文望远镜的舱盖与极紫外相机的外罩。另外月球表面重力只有地球的六分之一，低重力导致摩擦力降低，可能使车轮打滑，扬起月尘或引发机械故障。

昼夜乃至阴阳面的温差也是个潜在威胁。玉兔号驶上月面并完成两器互拍后，并没有立即开展工作，而是小睡了四天。原因就是车子的向阳面可达110℃以上，而背阴面则只有-10℃，月球车必须慎之又慎。由于月球温度极端，嫦娥三号的地形地貌相机设计为只工作一个月昼，而在第二个月昼到来时也确实停止了工作。

由于缺乏大气和磁场保护，微陨石和太阳粒子都能直抵月面。微陨石正好击中玉兔号的几率确实微乎其微，可2013-2014年却是太阳疯狂输出的高峰期，太阳粒子穿透保护装备破坏电路器件，并非全无可能。

2014年1月初，巨大的太阳黑子AR1944（图片来源：作者）

总结一下，航天工程项目都是如履薄冰谨慎再谨慎。发现问题后，会反复试验举一反三，作出修改方案。月球乃至太空探测存在着种种风险和意外，但中国航天的科学设备一代比一代强，操作人员一届比一届稳，请大家给予充分的信任。意外是有可能发生的，但飙车那当然是不可能飙的。

作者：通信技术工程师曲炯

审核：中国科学院国家空间科学中心研究员刘勇