由上海航天局联合国内数十家科研机构共同研制的月面巡视探测器，俗称“月球车”，是我国探月工程“绕、落、回”三步走战略中的关键环节，承担着实现月球软着陆后的巡视探测任务。

2023年3月31日，我国两款自主研发的月面巡视探测器首次在上海第三届中英空间科技合作研讨会上公开亮相。外形酷似小鸵鸟的月球车，如何在极端恶劣的月球环境中保障自身的“衣食住行”？目前已能在细沙中自如行走的月球车，能否适应月球的真实环境？科研人员面临哪些技术难题？本文采访了国家天文台和中国科学院力学所的专家，深入解读月球车的设计与挑战。

月球车外观与机动能力

展出的月球车高约1.5米，长1.2米，宽0.8米，金黄色外壳上竖立着细长的“脖子”，展开的太阳能帆板如同宽大的翅膀，顶部装有多台摄像机，整体形态灵动，宛如一只小鸵鸟。实验室测试中，月球车能轻松应对细沙爬坡、障碍物越过，当遇到超过30度的斜坡、25厘米以上的石块或直径大于2米的撞击坑时，能够智能选择绕行路径。

关键技术挑战

专家指出，目前展出的两款月球车仍为原理样机，距离真正意义上的月球车尚有距离，需重点攻克以下技术难题：

• 极端温差适应：月球昼夜温差高达330℃，材料需耐受-180℃至150℃的剧烈变化，特别是轮胎橡胶材料需防止快速老化。
• 微重力环境适应：月球重力仅为地球1/6，导致土壤松软、摩擦系数降低，行走易打滑，控制系统需精准调节。
• 能源保障：月夜长达14天，太阳能无法持续供电，需依靠同位素热源等技术保证夜间续航。
• 视觉导航：采用三组双目立体相机实现360度环境感知，自动绘制地形地图，智能预警障碍。
• 防辐射防尘：月球无大气，宇宙射线强烈，且月壤细尘易损伤设备，需特殊防护设计。

防辐射与防尘设计

月球车将暴露于强烈的宇宙射线和次级辐射环境中，电子系统面临极大挑战。月壤覆盖厚度不一，细尘在微重力作用下易悬浮并侵入设备，影响性能。国家天文台黎耕研究员指出，月球表面宇宙射线引发的微型核反应产生大量次级辐射，难以在地球完全模拟。美国科学家提出利用磁场吸附尘埃的空气过滤器概念，为我国月球车防尘提供新思路。

能源系统创新

月球车采用同位素热源技术，利用放射性同位素衰变产生热能，显著缩小蓄电池体积，提高单位体积能量密度，确保长达14天的月夜期间持续供电。此外，月球车设计了“日间展开、夜间收缩”的结构，白天最大化太阳能吸收，夜晚缩小接触面积减少热量散失，实现保温节能。

智能行走与导航系统

月球车配备三组双目立体视觉系统，分别位于车体前方、后方及顶部，可360度旋转，实时监测3米范围内地形，自动绘制地图并规划路径。遇到陡坡、障碍物时，系统提前预警，指示绕行。采用独立驱动的六轮摇臂式悬挂系统，每个轮子独立调节高度和动力，灵活适应复杂地形，提升通过能力。

未来展望

此次展出的两款月球车型号为MR-2和MR-3，由上海航天局牵头，联合哈尔滨工业大学、沈阳自动化研究所、国防科技大学等数十家单位共同研制。专家表示，后续研发将重点突破极端温差适应、微重力环境行走、月夜能源保障及视觉导航等关键技术，推动我国月球车实现真正意义上的月面巡视探测。

总结

中国月球车的研制代表了我国航天科技的前沿水平，融合了多学科技术创新。面对月球极端的辐射、温差、尘埃及复杂地形，科研团队通过材料科学、能源技术、智能控制和视觉导航等多方面攻关，确保月球车能够在严酷环境中稳定运行，为我国探月工程的成功实施奠定坚实基础。