我们有生之年,有没有可能踏上建造在月球的科研站旅行?或者去火星来个自拍?过去只会在科幻电影里面见过的画面,今天的中国航天人正在逐步实现这个梦想。
按照中国探月工程计划,24年我们将实现月背采样返回,26年月球南极资源勘察,28年月球科研站基本型建造完成,30年中国载人航天登月,40年月球科研站完善型建造完成。这一曾经的“天方夜谭”计划,现在仿佛就如就在家旁边建个超市一样听起来轻松。今天,我们就为大家带来 奇妙积木Keeppley与中国航天事业战略合作推出的月球车玉兔号和火星车祝融号,一起见证中国航天事业的每一个里程碑!玉兔是嫦娥的化身,传说嫦娥奔月后触动了天帝,于是乎就惩罚嫦娥变成一只白色的兔子,每到月圆之夜就为天神们捣药。2013年12月14日,嫦娥三号搭载玉兔号月球车于12月14日21时12分软着陆月球,成为自1973年苏联的月球车2号以来首次踏上月球表面的月球车。中国航天第一台登月车命名为玉兔号,主要因为“广寒宫”上有只兔子,并且月球车的形状,又跟兔子类似。可以说,中国航天所有名字我们的祖先都已经想好了。开箱后,一共两个独立子包装,13个编号的零件袋。这次包装变化最大的地方,就是品牌升级为“奇妙积木”了。本次套装主要是嫦娥三号探测器主体结构,包含着陆器和巡视器两部分。图纸内彩页包含了月球车结构较详细介绍。 首先是月球车玉兔号的车身拼装。车身正面是印有中国国旗的印刷砖。
正中的“黄金砖”实际上是激光点阵器,作用是利用激光在月球表面打出规定图样的光斑方阵,“搭档”的避障相机为巡视器前行的判断依据。高高竖起的兔头,包含了两只眼睛,实际上是导航相机和全景相机。眼睛下方的锅盖是定向天线。这口“小锅”直径有39厘米,辐射信号能量强,可以进行大数据量传输。
车身背面有两条非常长的“测月雷达第一通道发射天线”。测月雷达通过电磁波对月球浅层地质结构进行探测,透视月球表面下的真相。
车身两侧是太阳翼印刷件。玉兔号太阳翼分别安装在车体+-Y侧。+Y侧太阳翼可单轴驱动首先对日定向;-Y侧太阳翼展开后不再运动。玉兔号的移动装置,采用了六轮摇臂式结构。“轮胎”实际上并不是橡胶结构,而是钛合金材料手工编织的“网”。奇妙积木在这个细节上还原稍微欠缺,如果能专门开模,那仿真度会极大提升。六轮结构在翻越障碍时候,由于使用了“摇臂式结构”,腿部可以跟随地形灵活运动,使得中间一排轮子也能接触月球地面不会腾空,最大限度分担车身的重量。玉兔号车头部分有一个小小的机械臂,称为“玉兔之手”。科研人员通过自主知识产权的精确的控制算法,实现毫米级远程控制机械臂,完成科学探测。月夜(极寒)与月午(高温辐射)是月球的两个极端温度环境,玉兔号月球车需要关机休眠,这个时候需要将“脖子”收纳到车身内,关上太阳能板,保护好设备[1]。拼装完玉兔号后,接下来就是着陆器以及月表地形拼装。月表采用了三层平板结构,并使用多块不规则楔形板完成月表纹理拼装。在月表一角,有一块特别有意义的印刷砖,记录着玉兔二号第一个月昼工作周期时间,是2019年1月13日22时22分~2019年1月4日。而44.194米是玉兔二号在第一个月昼休眠之前,已经行驶的距离。在拼搭月表陨石坑的时候,圈子发现了一个非常有趣的反弧线楔形砖,这个零件实际上非常适合用在中国古代建筑的斗拱上。在月表的一角,我们还看到了代表中国五星红旗的旗帜树立在地面。实际上在2020年12月4日,嫦娥五号就成功回传了地面的国旗展示影像,一面鲜艳的五星红旗闪耀月球!不过实际上,嫦娥五号展示的五星红旗是从探测器内部弹出的,并不是直接插在月球表面。但是,按照我国探月工程计划,2030年左右中国航天员将会成功踏上月球土壤,而这面旗帜,也意味着对30年的历史性一刻的愿景。这次圈子发现奇妙积木在设计内部结构的时候,开始用上了颜色更加丰富的零件。虽然这些零件最终并不会展示,但会增加拼装的乐趣。着陆器内部结构采用了梁板复合式桁架主承力结构,使用十字支撑布局。这个细节虽然不可见,但也被奇妙积木完美还原。着陆器四周有多个细小的姿控推力器,用于调整着陆角度,实现月表软着陆。着陆器正面同样有一面五星红旗,在与玉兔车互拍的时候,被记录了这历史时刻。着陆器的底部配有一个推进器提供反推力,让飞行棋自主悬停避障,实现软着陆。嫦娥三号着陆器的两块巨型太阳帆板,为设备提供电力,通过定向天线接受玉兔车的数据,回传到地球,并完成其他科学探测。最后把巡视器释放机构拼装安装到着陆器后,整个月球车模型就拼装完成了!月球车零件数约为1400+,整体尺寸为41.6 x 31.6 x 26.6cm。整个模型包含了月球底座及铭牌、着陆器、月球车三部分组成。着陆器以及月球车的金属色零件,全部都使用金色“滚喷”工艺,外观更逼真,收藏价值感更高。整体二段式还原精细结构,带滑轨及月球表面设计,模拟月球车工作及行驶轨迹。通过视频,我们可以模拟出月球车如何与着陆器分离的整个真实过程!2021年5月15日,天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。祝融既是“四时之神”,又是“南方之神”,又被称为“火神”:在神话传说中,祝融因为发明的“击石生火”,并传授人们使用和保存火种。从此结束了辛辛苦苦的“钻木取火”。为族人带来方便,也为族人解决很多问题。将首辆火星车命名为祝融,寓意点燃我国星际探测的火种,指引人类对浩瀚星空、宇宙未知的接续探索和自我超越。开箱后,看到和同样有两个独立子包装,12个编号的零件袋。
同嫦娥三号结构对比,天问一号同样采用了两段式设计,不过着陆器的结构比起嫦娥三号薄了不少,巡视器也大了一圈,那具体还会有什么差别?立刻开始测评。首先是巡视器祝融号的拼装,车身更多的采用了金属色零件。这一层镀金层主要是防止热辐射。金更惰性,更好地保留其反射特性。因此,金具有比其他反射材料更大的优势。祝融号车身上盖两个巨大的蓝色圈圈,是相变保温材料:
可以在相变期间吸收/释放大量的热能,从而保证火星车处于稳定的温度范围。四块巨大的太阳翼,就像四只翅膀的蓝色闪蝶。拼装的时候,太阳翼背面会有编号说明,注意拼装顺序。发现一个非常精彩的“彩蛋”!在祝融号的桅杆头部,有一个特殊的印刷件,实际上是一枚宋代篆体官印'桓术火仓之记’:以沙画闻名的苏大宝先生曾说:“在收集资料的过程中,我发现一枚宋代篆体官印'桓术火仓之记’,其中火字的造型很有意思。这个图案稍加想象,包括了中国火星四个字的意象,印信图案的意义不言而喻,具有很强的中国文化特征。”[2]配备风、声传感器和温、压传感器,对巡视器附近的气温、气压、风速、风向和声音信息进行记录。底部除了安装避障相机外,还有“波浪金砖”结构的火星车次表层探测雷达(RoPeR)通过主动发射和接收电磁波信号来探测火星车沿途地下的浅表层结构,例如风化层厚度、溅射物层、水冰分布等。更多科学仪器细节可以参考“深空探测学报”的文献资料[3]。祝融号采用了和玉兔号类似的六轮结构。但是实力更加强劲:底座同样采用了三层板结构,但是基本都是方块零件拼搭。祝融号着陆器着陆的四个坑,用了特殊的圆环造型Panel新开模零件。着陆器巡视器释放机构比嫦娥三号的更复杂,具有类似抽屉的拉伸结构,可以从底座抽出。着陆器的底座部分同样采用了金属质感零件,而且结构设计的很巧妙。通过一个斜面砖,实现了四角外张的结构,又是奇妙积木Keeppley独门设计秘诀。将底部四个着陆架用连接臂固定后,整个作品就拼装完成了!立刻看看整体效果:火星车零件数约为1400+,整体尺寸为33.7cm X 22.4cm X 25cm。火星车着陆器带有导槽,解开祝融号尾部的固定扣,抽出释放机构,可以还原祝融号登陆火星的历史时刻!通过视频,可以还原当年中国航天首次登陆火星的现场。奇妙积木基于真实参数及公开资料,对月球车和火星车等比例还原造型。实际中的玉兔号尺寸是长1.5米,宽1米,高1.1米;而祝融号的尺寸是:长3.3米、宽3.2米、高1.85米。
从积木拼装成品,我们就可以很直观的看出两台车的造型差异。两款着陆器对比也有明显的差别, 天问一号的着陆器更薄一些。毕竟天问一号的着陆时间是2021年,技术也更加先进。两款作品都具备了二段式结构,能够还原当年登陆星球表面的整个过程。现在奇妙积木Keeppley这两款作品月球车和火星车已经在官方天猫旗舰店上架了,有兴趣的朋友赶快来下单吧![1]“玉兔二号”复杂月背环境休眠与唤醒控制方法,深空探测学报 Vol.8 No.6
[2] 他为“祝融号”火星车设计车标, 新华网, 2021/05/27[3]中国首次火星探测任务科学目标与有效载荷配置,深空探测学报. 2018,5(05)
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