玉兔号是中国首辆月球车，和着陆器共同组成嫦娥三号探测器。玉兔号月球车设计质量140千克，能源为太阳能，能够耐受月球表面真空、强辐射、摄氏零下180度到零上150度极限温度等极端环境。月球车具备20度爬坡、20厘米越障能力，并配备有全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等科学探测仪器。

2013年12月2日1时30分，中国在西昌卫星发射中心成功将嫦娥三号探测器送入轨道。2013年12月15日4时35分，嫦娥三号着陆器与巡视器分离，”玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面。2013年12月15日23时45分完成玉兔号围绕嫦娥三号旋转拍照，并传回照片。2014年1月25日凌晨，嫦娥三号月球车进入第二次月夜休眠。但在休眠前，受复杂月面环境的影响，月球车的机构控制出现异常。2014年2月10日，靠前次玉兔号唤醒失败。2014年2月12日夜，玉兔号月球车已全面苏醒，状态趋于好转，但是出现问题的”机构”仍然有待进一步恢复。

2016年7月31日晚，”玉兔”号月球车超额完成任务，停止工作，着陆器状态良好。玉兔号预期服役3个月，时间过去了两年半多，也是超长服役两年多，玉兔号是中国在月球上留下的靠前个足迹，意义深远。它一共在月球上工作了972天。

结构功能

结构设计

“玉兔号”的样机，呈长方形盒状，长1.5米，宽1

米，高1.1米，周身金光闪闪，耀眼夺目。黄金甲”是为了反射月球白昼的强光，降低昼夜温差，同时阻挡宇宙中各种高能粒子的辐射，支持和保护月球车的腹中”秘器”–红外成像光谱仪、激光点阵器等10多套科学探测仪器。

肩部有两片可以打开的太阳能电池帆板，他的腿部是六个轮状的移动装置，”玉兔号”对”车轮”要求极高。研制中，科研人员曾拿出四轮、六轮、八轮以及履带式等几十种方案。最终，确定为”六轮独立驱动，四轮独立转向”的方案。”玉兔号”上装有一个地月对话通讯天线;头顶的导航相机与前后方的避障相机;负责钻孔、研磨和采样的机械臂。

中国探月工程总设计师吴伟仁介绍:”玉兔号”实现了全部”中国制造”，国产率达99.9%。

月面移动

“玉兔号”具备20度爬坡、20厘米越障能力，可耐受330摄氏度温差。月球重力约为地球的六分之一，表面土壤非常松软，凹凸不平，有石块、有陨石坑，还有陡峭的高坡。在这种环境中，月球车既不能打滑，更不能翻车。为了克服这些困难，”玉兔号”上有全景相机和导航相机，总计是四台。

玉兔号

通过相机”观察”周围环境，对月面障碍进行感知和识别，然后对巡视的路径进行规划。遇到超过20度的斜坡、高于20厘米的石块或直径大于2米的撞击坑，能够自主判断安全避让。月球车在月面”行走”风险重重，月壤细粒会大量扬起，形成月尘，一旦附着很难清除。月尘可能引起月球车很多故障，包括机械结构卡死、密封机构失效、光学系统灵敏度下降等。

在月表形貌综合模拟试验控制室，为模拟月球环境，科研人员特地从长白山运回与月球表面物质成分相近的火山灰，并通过钢丝吊挂月球车，模拟微重力环境。经过测试，”‘玉兔号’在月面巡视时采取自主导航和地面遥控的组合模式，不仅可以自主前进、转弯、后退，还可以原地打转、横向侧摆，确保在危机四伏的月面上畅行无阻。”

休眠模式

五星红旗展月球

由于月球昼夜温差非常大，白昼时温度高达150摄氏度，黑夜时低至零下180摄氏度。为适应极端环境，”玉兔号”月球车利用导热流体回路、隔热组件、散热面设计、电加热器、同位素热源，可耐受300摄氏度的温差。月球绕地球转一圈需要28天多，月球自转也是28天。这意味着，月球上的一昼夜相当于地球上的28天。月面夜间最低温度可以降至零下180摄氏度，电子设备根本无法工作。月球上的一晚上相当于地球上的14天。为此，科研人员为”玉兔号”设计了休眠模式–14天工作，14天”睡觉”。

该”睡觉”时自动进入休眠状态养精蓄锐，该”起床”时又能自动唤醒重新投入工作。这种”日出而作，***而息”的规律作息，极大地增强了”玉兔号”适应月表恶劣环境的生存能力。

经历极低温度后，”月夜唤醒”是一个难题。科研人员为月球车设计了可伸缩的太阳能电池

帆板

白天工作时展开，夜晚则收起来，将仪器设备包在里面。这种”包裹式睡眠”，有助于保护各种仪器不被冻坏，确保月球车有剩余电力”自主醒来”，重新展开太阳能电池帆板迎接阳光。

白天时，’玉兔号’月球车的太阳能电池帆板还要调整角度，避免被阳光照射得太热。最热的月午，月球车还要进行’午休’。”玉兔号”月球车设计寿命3个月，这意味着她要经历3个月球白天和3个月球黑夜。所有的工作，要在月球时间的”上午”和”下午”完成。