Wurde Yutu durch zu schnelles Fahren beschädigt? Wie ist das möglich!

„Yutu wurde beim Rennen beschädigt?“

Im Internet kursieren Gerüchte, dass der Yutu-Bediener zu aufgeregt war und den Yutu-Rover zu schnell gefahren sei, was zu einer Fehlfunktion geführt habe.

Gerüchteanalyse

Dies ist ein Missverständnis der Aussagen der Experten.

Tatsächlich ist der sogenannte „Schaden durch Geschwindigkeitsüberschreitung“ aufgrund der Leistungs- und Betriebsbeschränkungen von Yutu unmöglich.

Vor nicht allzu langer Zeit kursierte im Internet eine Nachricht, dass Yutu bei einem Drag Racing beschädigt worden sei. Tatsächlich handelte es sich dabei um ein Missverständnis, das die populärwissenschaftliche Einführung von Professor Zhang Yuhua in einen Witz verwandelte.

Bild von Weibo

Lassen Sie mich zunächst das Fazit ziehen: Tatsächlich handelt es sich bei dieser Aussage um ein Missverständnis und eine Übertreibung, denn zum einen kann der Mondrover tatsächlich nicht fliegen, und zum anderen würde der Bediener niemals so lässig vorgehen.

Lassen Sie uns als Nächstes ausführlich darüber sprechen.

Geschwindigkeitsrennen? Können Sie mit dieser Geschwindigkeit fahren?

Yutu kann tatsächlich als ein Hightech-„Fernsteuerungsauto“ betrachtet werden, aber es ist nicht wie die ferngesteuerten Autos, mit denen RC-Fans auf dem Gemeindeplatz spielen und die die ganze Strecke mit einer Geschwindigkeit von bis zu mehreren zehn Kilometern pro Stunde fahren. Bei jeder Bewegung muss Yutu die Umgebung sorgfältig beobachten und den Kommandanten auf der Erde Bericht erstatten. Erst dann kann es einen kleinen Schritt machen und die Umgebung weiter beobachten, um den nächsten Schrittplan festzulegen. Dieser Zyklus wiederholt sich, wobei weniger Zeit mit Bewegung und mehr Zeit mit Anhalten verbracht wird.

Bild von der National Space Administration

Warum gibt es einen solchen Unterschied? Die ferngesteuerten Autos in der Community fahren schnell, eigentlich, weil sie die kurze Distanz ausnutzen. Würde man es auf dem 380.000 Kilometer entfernten Mond platzieren und den Besitzer samt Fernbedienung auf der Erde zurücklassen, wäre es nicht fahrbereit.

Da die Übertragung elektromagnetischer Wellensignale Zeit braucht, enthält jede Szene, die der Autobesitzer sieht, veraltete Informationen von vor 1,26 Sekunden. Seine Anweisungen werden an das Auto zurückgesendet und können erst nach weiteren 1,26 Sekunden ausgeführt werden. In diesem Moment wird der Autobesitzer unwillkürlich langsamer fahren, um sich und seinem Auto genügend Reaktionszeit zu lassen.

Darüber hinaus ist Yutu kein gewöhnliches „ferngesteuertes Auto“, sondern ein „Schatz“ mit einer schweren Mission. Sein 136 Kilogramm schwerer Körper ist mit einer großen Menge wertvoller wissenschaftlicher Geräte ausgestattet. Es handelt sich selbst um eine mobile wissenschaftliche Forschungsstation. Es muss nach jedem Schritt anhalten und die Umgebung erkunden, was es noch schwieriger macht, „schneller zu werden“.

Von der Mondlandung am 15. Dezember 2013 bis zur Meldung der Störung am 25. Januar 2014 schlief Yutu insgesamt 20 Tage. Während der restlichen 21 Tage Stop-and-Go-Verkehr verlief seine Route wie folgt:

Yutus Flugbahn (Zhang Jinhai, Yang Wei, Hu Sen usw.)

In diesem Bild sind A und B zwei Einschlagkrater, der rote fünfzackige Stern ist die Landestelle von Chang'e 3, der blaue Punkt ist die Stelle, an der Yutu vorbeiflog, und die weißen Zahlen markieren „welcher Tag und welcher Punkt“, zum Beispiel bedeutet 107 den siebten Punkt des ersten Mondtages. Die cyanfarbenen CD und LS markieren die Stellen der wissenschaftlichen Instrumentenanalyse, die mit diesem Artikel wenig zu tun haben und ignoriert werden können.

Obwohl auf der Karte ein Maßstab angegeben ist, fällt es uns aufgrund fehlender bekannter Bezugspunkte schwer, uns ein Bild von der tatsächlichen Größe zu machen. Suchen wir also ein anderes Bild der Erde und legen diese Spur in gleichen Anteilen darüber:

Yutus Fahrbahn und Kreuzung (vom Autor gezeichnet)

Man kann erkennen, dass Yutu 21 Tage brauchte, um an einer Kreuzung in der Stadt abzubiegen. Seine Gesamtstrecke betrug lediglich 114,8 Meter, das heißt, er bewegt sich durchschnittlich 23 Zentimeter pro Stunde. Basierend auf der Durchschnittsgeschwindigkeit kann sich sogar ein Baby, das gerade krabbeln gelernt hat, schneller fortbewegen, von einem Auto ganz zu schweigen.

Darüber hinaus beträgt die Konstruktionsgeschwindigkeit von Yutu-2 nur 200 m/h, was nur etwas schneller als 5 cm/s ist. Einige große Schildkröten können Geschwindigkeiten von etwa 2.000 m/h erreichen (diesmal hat die Schildkröte das Rennen gewonnen). Aus diesem Grund kann man, wenn man nur von der Geschwindigkeit ausgeht, nicht von einem „Rennen“ sprechen. Außerdem ist Yutus Aufgabe die Erkundung des Mondes und nicht ein Wettrennen.

Woher kommt der Begriff „Speed ​​Racing“?

Werfen wir einen Blick auf die Originalworte von Professor Zhang Yuhua.

Nachdem sie am 19. Dezember 2020 beim Shanghai Popular Science Forum einen populärwissenschaftlichen Vortrag mit dem Titel „Enthüllung der Geschichte hinter Chang'e 5“ gehalten hatte, sprach sie mit dem Moderator über Yutu und sagte:

…(Yutu) arbeitete eine Weile weiter und als es fast der zweite Mondtag war, entdeckte es plötzlich ein Problem. Später, nach Analyse und Überprüfung, stellten wir zwei Aspekte fest.

Ein Aspekt ist, dass wir uns die Temperatur auf der Mondoberfläche nicht so hoch vorstellen. Nehmen wir an, wir haben ein Stück Kabel und möchten den Kabelbinder um diesen Halbkreis binden. Während auf der Erde Temperaturen von über 20 oder 30 Grad Celsius kein Problem darstellen, können auf dem Mond tagsüber Temperaturen von 110 oder 120 Grad herrschen. Das Kabel wird weicher und länger und seine Isolierung kann schwächer werden.

Zweitens haben wir die Situation bei unserer Überprüfung gemeinsam mit dem Nordkommando und Direktor Li Jian analysiert. Unsere Betreiber waren damals zu mutig. Sie gingen einfach weiter und fielen nicht, also dachten sie, es gäbe kein Problem. Also schlugen wir zu – es blieb an einem Felsen hängen und riss das Kabel heraus. Nach dem Herausziehen und einigen weiteren Bewegungen war es möglich, dass die Kabelhülle an der 0,7 mm dicken Wandung aufgebrochen war, was einen Kurzschluss verursachte und die Stromzufuhr unterbrach.

…

Lassen Sie mich Ihnen erklären, warum es so langsam ist. Es ist niemand an Bord. Mithilfe einer Hindernisvermeidungskamera und einer Navigationskamera bewegt es sich vorwärts. Es befindet sich auf der Rückseite des Mondes und die Hindernisvermeidungskamera nimmt ein Bild auf, das über den Queqiao-Relaissatelliten zur Erde übertragen werden muss. Nachdem es den Boden erreicht hat, müssen wir eine Beurteilung vornehmen und Anweisungen geben. Es benötigt sieben Stunden, um einen Schritt zurückzulegen, und kann mit einem Schritt höchstens sieben Meter weit kommen. Wenn es sich länger bewegt, wird ihm die Bewegung nicht gestattet und es bewegt sich sehr langsam.

Wir haben zwar eine automatische Hindernisvermeidungsfunktion eingerichtet, aber wir glauben nicht, dass wir dorthin gehen, um zu rennen. Der Hauptzweck besteht darin, diese Steuerungstechnologien zu testen und auch zu sehen, worauf wir sonst noch achten können. Einige unserer Wissenschaftler haben beispielsweise zahlreiche Arbeiten veröffentlicht und darin die Meinung vertreten, dass man sich nicht mit anderen in der Frage messen sollte, wie weit man laufen kann. Wir müssen uns Zeit lassen, und es wird viele wissenschaftliche Entdeckungen geben.

Aus den Worten von Professor Zhang Yuhua können wir verstehen, dass sich „heftig“ auf schnelles Vorankommen bezieht (die ganze Zeit vorwärtsfahren, ohne rückwärts zu fahren), nicht auf die Geschwindigkeit des Autos. Zudem hängt das Kabel durch die Hitze durch und verhakt sich am Stein. Sobald das Kabel eingehakt ist, bewegen Sie es einfach weiter vorwärts und das Kabel wird herausgezogen. Die Geschwindigkeit muss nicht sehr hoch sein. Diese Situation sollte als Unfall betrachtet werden. Schließlich kommt es bei vielen Freunden vor, dass sich ihr Auto während der Fahrt versehentlich überschlägt und sie es möglicherweise nicht rechtzeitig bemerken, geschweige denn, dass sie sich in der Entfernung zwischen Erde und Mond befinden.

Der Fall wurde gelöst, aber der "Killer" auf dem Mond

Vielleicht mehr als eine

Die von Professor Zhang Yuhua genannte Ursache für den Yutu-Ausfall ist eine Spekulation, die auf der von Yutu nach wiederholten Tests und Überprüfungen vor Ort übermittelten Umgebungstemperatur basiert. Tatsächlich ist die Mondumgebung komplex und es gibt viele potenzielle natürliche „Killer“.

Nachdem Yutu beispielsweise einen Fehler gemeldet hatte, lautete die erste Vermutung (die mittlerweile nicht mehr völlig ausgeschlossen werden kann), dass elektrostatisch aufgeladener Mondstaub in die mechanische Struktur eingedrungen sei oder die Steuerschaltung beschädigt habe. Da Mondstaub scharfe Kanten hat und überall vorhanden ist, verfügt er über eine enorme Zerstörungskraft und man kann kein Gerät zur Monderkundung auf die leichte Schulter nehmen.

Einen Tag nach der Landung von Chang'e-3 auf dem Mond wartete das System, bis sich der Mondstaub gelegt hatte, bevor es die Luke des mondgestützten astronomischen Teleskops und die äußere Abdeckung der Extrem-Ultraviolett-Kamera öffnete. Darüber hinaus beträgt die Schwerkraft auf der Mondoberfläche nur ein Sechstel der Schwerkraft auf der Erde. Die geringe Schwerkraft führt zu einer verringerten Reibung, was dazu führen kann, dass die Räder durchdrehen, Mondstaub aufwirbeln oder mechanische Defekte auftreten.

Auch der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht und sogar zwischen der Yin- und Yang-Seite stellt eine potenzielle Bedrohung dar. Nachdem Yutu auf der Mondoberfläche gelandet war und die gemeinsamen Fotos gemacht hatte, begann er nicht sofort mit der Arbeit, sondern legte vier Tage lang ein Nickerchen ein. Der Grund dafür ist, dass die Temperatur auf der der Sonne zugewandten Seite des Fahrzeugs über 110 °C erreichen kann, während die Temperatur auf der Schattenseite nur -10 °C beträgt. Daher muss der Mondrover äußerst vorsichtig sein. Aufgrund der extremen Temperaturen auf dem Mond war die topografische Kamera von Chang'e-3 so konzipiert, dass sie nur an einem Mondtag funktionierte. Tatsächlich funktionierte sie nicht mehr, als der zweite Mondtag kam.

Aufgrund des fehlenden Schutzes durch Atmosphäre und Magnetfeld können Mikrometeoriten und Sonnenpartikel die Mondoberfläche direkt erreichen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Mikrometeorit Yutu trifft, ist tatsächlich sehr gering, aber 2013–2014 war die Zeit der stärksten Sonneneinstrahlung, und es ist nicht unmöglich, dass Sonnenpartikel die Schutzvorrichtung durchdrangen und die Schaltkreise zerstörten.

Anfang Januar 2014 wurde der riesige Sonnenfleck AR1944 vom Autor fotografiert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Luft- und Raumfahrtprojekte mit äußerster Vorsicht und in strikter Übereinstimmung mit der sechzehnstelligen Richtlinie behandelt werden, die der damalige Ministerpräsident Zhou Enlai zusammenfasste und vorgab: „seriös und ernsthaft, durchdacht und gewissenhaft, sicher und zuverlässig und narrensicher.“ Nachdem wir ein Problem entdeckt haben, führen wir wiederholte Experimente durch, ziehen Lehren daraus und erstellen Änderungspläne. Bei der Erforschung des Mondes und sogar des Weltraums gibt es verschiedene Risiken und Unfälle. Allerdings ist Chinas wissenschaftliche Luft- und Raumfahrtausrüstung leistungsfähiger als die vorherige Generation und die Bediener sind zuverlässiger als zuvor. Bitte schenken Sie uns Ihr volles Vertrauen. Unfälle können passieren, aber Drag Racing ist sicher nicht möglich.

Blick in den Spiegel der Gerüchte

Manchmal werden die Erklärungen von Experten falsch wiedergegeben oder als Scherz aufgefasst. Obwohl solche Witze die Leute eine Zeit lang glücklich machen können, führen sie dazu, dass wir die Einzelheiten ignorieren und sogar gegen die Tatsachen verstoßen.

Planung und Produktion

Autor: Qu Jiong, Kommunikationstechnologie-Ingenieur

Rezension von Liu Yong, Forscher, National Space Science Center, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Das Titelbild und die Bilder in diesem Artikel stammen aus der Copyright-Bibliothek

Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen