“造月宫”

　　为了使月表综合形貌试验室最大程度地“复原”月壤环境，设计师们翻阅大量资料，比对多种火山岩，分析矿物组成、化学成分、相似的颗粒粒度、机械强度、密度和力学性能等物理特性，综合价格、运输条件等外部因素，最终选取长白山的火山岩制备模拟月壤。

　　模拟月壤干燥松散，容易迎风飞舞，所以试验室没装空调。但移动分系统的试验从未因酷暑或寒冬而耽搁。仅移动分系统能力件模拟月壤场地极限能力试验，行驶里程就超20公里，总爬坡744次，总越障792次，设计师们一次又一次刷新了月球车的安全系数。

　　移动分系统主任设计师肖杰说：“试验室没空调，我们还要经常翻动模拟月壤保持其松散度，每次做完试验都是满身沙土。一般的防尘口罩难以完全挡住细微月尘，大家每次做完试验后口鼻都会沾上月尘。”正是这样一群埋头苦干、甘于奉献的航天设计师，正是有了前期大量、扎实、充分的地面试验，才有了月球车造访“月宫”的精彩表现。

　　“瘦身”

　　月球车研制的每个环节都要严控重量。如何为月球车“瘦身”，挑战着各系统的设计师。

　　传统航天器靠运动控制类单机来实现运动控制，1台5公斤重的单机最多控制4个活动部件，月球车却只有1.6公斤，要控制17个活动部件。综合电子分系统专家魏然博士说：“传统单机明显做不到，必须研发新技术。”最终，他们采用3块B5纸大小，100页普通纸张厚度的集成电路板完成了这一设计。

　　月球车的“车厢”（结构子系统的舱体）内装有多种仪器设备，分上下两层，下舱体装有电源、机构控制与驱动机构组件等设备，上舱体装有太阳翼、桅杆、太阳敏感器等设备。月球车主结构重量仅占整车的14%左右，其过载是一般航天器主结构的5至9倍。

　　约0.75立方米的小身板承载着自身重量6倍的大载荷，飞越38万公里造访月球，可谓“任重道远”。

　　“车厢”选什么材料能同时满足重量小、刚度大、适应性强3个条件？结构设计师们成了复合材料公司的常客，有时一周要去浦江镇三四次。从闵行航天城出发，单程要花2个多小时才能到达，设计师们毫无怨言。经过三个月的反复论证和试验，最终选择了蜂窝夹层结构复合材料，作为月球车的舱体结构材料。

　　防尘

　　月球表面粒径小于1毫米的颗粒，被称为月尘。别看个小，破坏力却很强——吸附在太阳电池阵上会降低输出功率；吸附在巡视器表面会减弱热控材料的散热性能；侵蚀到活动部件，会造成异常磨损，降低使用寿命。

　　从轻盈的塑料和橡胶入手，设计师翻阅大量月尘性能的相关资料，再联合材料研究院所，共同研制适应月球车活动关节的防尘密封圈。

　　确定密封圈原材料及配方颇有难度。每次新配比的材料要经过多种空间环境试验，还需经过硬度、磨耗系数等多项测试，才终于找到了合适材料。

　　密封圈松紧度的精度要求很高，0.01毫米的误差也要不得。月尘颗粒直径不到1毫米，甚至只有几微米。如果密封圈稍松，月尘便会侵入，导致活动关节磨损或卡死。做得紧一点呢？也不行。密封圈过紧，不仅影响活动关节的摩擦阻力矩，还会降低耐磨性，一旦密封圈磨损，将直接影响月球车的使用寿命。

　　巡视器移动分系统、结构机构分系统有多种不同尺寸的活动关节需防尘密封，转速、力矩、安装尺寸和部位不同，设计师有针对性地细化了技术要求，再分别试验考察密封圈的高低温适应性、摩擦阻力矩、耐磨性、使用寿命等性能，不断优化改进。历经2年60多次试验，最终交出满意答卷。

　　本报记者 叶薇