简单百科
玉兔二号

玉兔二号

玉兔二号（英文名Yutu-2）是嫦娥四号工程探测器系统中的巡视器（俗称月球车），用于在月球背面对月表及浅层结构的地理、地质性质开展巡视探测与研究。

巡视器全长1.5米，宽1.02米（休眠模式），高1.1米，发射质量135千克。搭载全景相机、红外成像光谱仪、中性原子探测仪和测月雷达共计4台有效载荷，用于科学探测。

玉兔二号巡视器与嫦娥四号探测器着陆器组合体于2018年12月8日发射，2019年1月3日着陆于月背预选区域。玉兔二号在月球探测史上首次实现月球背面巡视探测。在月表矿物、月表及浅层地质环境等方面取得多项科研成果。

研发历程

研制背景

1995年，国家高技术研究发展计划航天领域专家委员会针对“我国开展月球探测的必要性和可行性研究”课题展开论证工作，阐明了中国探月的任务目标。2000年8月，中国科学院星评审通过“月球探测卫星科学目标及载荷”，正式确定探月工程一期的科学目标。

2001年12月，国防科学技术工作委员会（现为国家国防科技工业局，简称国防科工局）组织专家对探月工程一期——绕月探测展开综合论证。2004年1月23日，国务院正式批准实施探月工程一期。2007年10月24日，嫦娥一号发射，实现绕月探测目标。

探月工程二期的核心任务是月面软着陆和无人巡视勘察。2010年10月1日，嫦娥二号卫星作为先导星发射入轨，开展多项技术验证和拓展试验。2013年12月2日，嫦娥三号探测器发射，于12月14日落月并开展月面巡视勘察，取得多项工程和科学成果。

研制过程

嫦娥四号探测器是嫦娥三号探测器的备份。嫦娥三号任务成功后，国防科工局组织嫦娥四号方案任务调整论证工作，将这一备份航天器用于探月工程四期的第一个任务——软着陆在月球背面，开展就位探测和巡视探测。工程总投资约为一公里地铁的造价。

嫦娥四号任务于2016年1月获批实施，分为两次发射任务：先发射中继星，再发射着陆器巡视器组合体（简称着巡组合体）。

着巡组合体的研制由国防科工局下属的探月与航天工程中心抓总实施。其中，中国空间技术研究院和上海航天技术研究院承担巡视器和着陆器的研制与生产任务；中国科学院、中国航天科技集团相关单位负责有效载荷系统的研制和生产。作为我国首个月背探测项目，国防科工局积极邀请高校与国际科研力量加入，力求一次发射、多方获益。嫦娥四号探测器着巡组合体搭载有4个国际科学载荷，由沙特阿拉伯、荷兰、瑞典和德国分别研制；还搭载了3个科学技术试验项目，由哈尔滨工业大学、中山大学、重庆大学等国内高校分别研制。

研制团队

命名

2018年8月15日，探月与航天工程中心启动“嫦娥四号月球车全球征名活动”。截至9月5日报名截止日，社会民众共提交名称42945个。这些名称既体现了民众对中华民族文化的喜爱和传承，如天狗、后羿；也展现了中国探月“追逐梦想、勇于探索”的理念和追求，如远征、追月；还体现出民众对中华民族伟大复兴的祝福和期望，如复兴、光明等。

经过评委会的函审筛选和初审评审，选出“逐梦、光明、玉兔二号、探索、征途、精灵、无畏、望舒、行者、金兔”10个入围名称。根据网络投票结果，评委会最终确认“玉兔二号”这一名称。嫦娥四号探测器落月当天，国家航天局公布征名活动结果：巡视器被命名为“玉兔二号”。

基本设计

总体设计

玉兔二号巡视器采用轮式摇臂悬架行走机构，由太阳能电池板供电；安装在桅杆顶端的导航相机同安装在车体前部的避障相机协同配合，保障巡视器在月面安全行驶；安装在桅杆中部和车体后部的天线用以保障测控通讯和数据传输；以同位素热源和两相流体回路为代表的热控设备确保巡视器在合理温度下运行。

分系统设计

结构与机构分系统

由结构部分和机构部分组成。结构部分提供支撑和连接功能，承受巡视器静态和动态时的外力。机构部分包括桅杆和太阳翼的机械部分。桅杆由展开机构、偏航机构、俯仰机构、桅杆体和云台等组成，全景相机、导航相机均安装于云台，定向天线安装于桅杆。桅杆展开后，三者可通过桅杆的二自由度定位，完成指向操作。太阳翼的机械部分负责支撑和转动太阳翼。

综合电子分系统

由中心计算机、移动机构控制与驱动、遥控和遥测等模块组成。负责遥测、遥控、程控、热控、数据管理、器上时间基准等工作。

制导导航与控制分系统

主要由2个导航相机、2个避障相机、2个太阳敏感器、激光点阵器和惯性测量单元组成。导航相机用于拍摄周围环境图像；避障相机以固定角度安装，可看到前轮范围内的障碍物，和激光点阵器配合完成激光探测避障移动、自主规划避障移动等精准移动操作。

测控数传分系统

由X频段测控设备及天线、UHF频段器间通信设备及发射天线等组成，主要功能是与着陆器、中继星或地面测控站建立测控信道，接收指令并向地面发送遥测数据。

移动分系统

包括差动机构、摇臂、车轮、行进与转向驱动机构等。巡视器的6个车轮都有独立的驱动电机，其中前后4个车轮带转向功能，可进行原地转向和行进间转向。

电源分系统

包含蓄电池、太阳翼、唤醒负载及电源控制器，为巡视器提供能源。唤醒负载使玉兔二号能够自主退出休眠模式，提高其自动化运行能力。

热控分系统

主要包括热控涂层、多层隔热组件、薄膜加热器、热敏电阻、两相流体回路、同位素热源等。通过对流、加热、隔热和辐射等多种形式，调节巡视器的温度，使其处于适宜的工作环境。

主要参数

玉兔二号巡视器设计寿命3个月；全长1.5米，宽1.02米（休眠模式），高1.1米（桅杆升起后，全景相机距地面高度1.5米），质量135千克；越障能力20厘米，时速可达200米/时。

载荷仪器

玉兔二号搭载有全景相机、红外成像光谱仪、中性原子探测仪（瑞典研制）和测月雷达共计4台有效载荷，用于科学探测。

全景相机用于高分辨率三维立体成像，由两台间距为270毫米的相机组成，用以模拟人类立体视觉。探测范围覆盖巡视器前轮下方到月球地平线。测月雷达有两个通道，工作主频段分别在60MHz和500MHz，对应空间分辨为10米和0.3米，探测深度分别约50米和500米。高频通道用于探测月壳浅部月壤及其下伏溅射物的高分辨结构，低频通道用于探测月壳深部溅射物和玄武岩等分层结构。红外成像光谱仪可获取巡视器前方0.7米处月表物质的精细光谱信息。

技术亮点

月夜休眠与月昼唤醒

玉兔二号各分系统均有一定的工作温度范围，当环境温度高于或低于工作范围时。巡视器会在地面配合下进入休眠模式。

月夜来临前，巡视器会根据地面设置的预定策略选择休眠点。到位后进行姿态设置：车头朝南，固定侧太阳翼朝东。月面温度降至一定数值时，地面启动位于巡视器车尾的同位素热源，为整器供热。月夜降临后，巡视器会进一步改变状态——回收桅杆、闭合活动侧太阳翼，彻底进入休眠模式。

月昼开始后，巡视器的固定侧太阳翼在达到预定发电功率后启动唤醒负载，完成如下动作：接通电源、启动中心计算机、展开活动侧太阳翼和桅杆、与“鹊桥中继卫星”中继星自主建立通信。然后由地面驾驶员进行状态设置，恢复月昼工作模式。

月午休眠与唤醒

月昼的“中午”来临时，月面温度达到最高。巡视器进行姿态设置，车头朝西。同时按照地面设置，使其进入最小工作模式。待月面温度降到适宜温度，地面设置玉兔二号退出最小工作模式，恢复月昼工作模式。

任务规划

任务目标

工程目标

研制并发射月球巡视器，在国际上首次实现在月球背面巡视探测。

科学任务

一、在月背实施矿物组成、月表形貌特征及浅层结构的探测与研究。

二、在月背开展中子辐射剂量、中性原子等月球环境要素的试验性探测与研究。

运载火箭

嫦娥四号着巡组合体由长征三号乙运载火箭发射。这是一种捆绑有四枚助推器的三级运载火箭，起飞质量425.5吨，全长54.8米，地球同步转移轨道运载能力为5500千克。这次发射是长征三号甲系列火箭的第95次发射，也是该系列火箭承担的第5次探月工程飞行任务。

着陆点规划

嫦娥四号探测器任务选择月球背面，基于以下三点原因：1.月球背面布满环形山和古老陨石坑，其中预选着陆的南极-艾特肯盆地是太阳系第二大陨石坑，更接近月球原始状态，可为月球矿物和太阳系起源研究提供丰富的一手资料。2.由于月球自身的遮蔽，月背电磁环境纯净，便于开展各类天文观测。3.登陆月背可以推动一系列高技术发展，对国家科技创新起到积极作用。

为确保任务成功，嫦娥四号的着陆区有两个。其中，主着陆区位于西奥多·冯·卡门撞击坑内东南区域；备用着陆区位于主着陆区西侧的克雷蒂安撞击坑。

通信测控保障

为保障嫦娥四号与地球成功建立通信，中国空间技术研究院研制了“鹊桥中继卫星”中继星。2018年5月21日成功发射，6月14日成功进入EML-2使命轨道（Halo轨道）。测控保障由中国卫星发射测控系统部负责。

任务经过

发射经过

嫦娥四号探测器着巡组合体于2018年12月8日2时23分，由长征三号乙遥三十火箭在西昌卫星发射中心成功发射。在经历约110小时的地月转移飞行和一次轨道修正后，于12月12日16时45分完成近月制动，进入环月低轨道。

着陆经过

2019年1月3日10时26分，在位于 Von Kármán撞击坑的预选区域（177.6°E、45.5°S），嫦娥四号探测器成功实施软着陆。当日22时22分完成两器分离，巡视器开始月面科学探测活动。

探测经过

自2019年1月3日玉兔二号踏上月面，至2022年12月28日已在月面工作1461个世界地球日，经历50个月昼月夜。玉兔二号在月背累计行驶1455.2米。两器对外发布各级科学数据超过940.1GB。

截至2024年9月17日，“玉兔二号”已在月球行走了1613米，完成了在月球背面第71个月昼的工作，累计工作时间达到近5年零9个月，远超三个月的设计寿命，是世界上在月球工作时间最长的月球车。当月，“玉兔二号”传回最新拍摄的月背影像图。

主要成果

2019年5月16日凌晨，《自然》期刊在线发表中国科学院国家天文台李春来团队科研成果：他们利用玉兔二号的可见光和近红外光谱仪探测数据，证明嫦娥四号落区月壤中存在月球深部物质——以橄榄石和低钙辉石为主。这是嫦娥四号着陆月背后首次发表重要科学成果。

2020年5月初，《地质》期刊发表题为《嫦娥四号探测器发现月球背面南极-艾特肯盆地多种岩石类型》的论文，描述了巡视区发现的斜长岩、苏长岩等多种岩石类型，进一步揭示了古老深部月壳的成分特征。

2020年6月23日，中国探月与深空探测网发布消息，对第八月昼期间于新鲜撞击坑中发现的未知物质属性作出分析：研究人员对比阿波罗任务样品并进行理论分析后发现，该未知物质为撞击形成的角砾岩。可能是附近撞击坑溅射物的撞击熔融角砾岩，也可能是该新鲜撞击坑形成时的撞击玻璃凝结角砾岩。

2020年8月26日，国家航天局探月与航天工程中心发布消息：通过巡视器的原位探测，科研人员直接测得月球深部物质组成，揭示出月球背面，特别是南极艾特肯盆地复杂的撞击历史。为构建更完善、成熟的月壤的形成与演化模型提供关键支持，也为后续的月球南极洲着陆和巡视探测选址等工作提供数据参考。

2020年9月24日，中国探月与深空探测网发布消息：通过分析玉兔二号测月雷达获取的浅层结构剖面数据，表明其探测的月面物质来自芬森撞击坑，并非冯·卡门撞击坑自身的充填玄武岩；同时，该雷达剖面还揭示出着陆区曾经历过多期、多次的撞击溅射物堆积和玄武岩浆充填过程。

2020年11月10日，中国探月与深空探测网发布消息：南极-艾特肯盆地形成时，撞击坑很可能穿透月壳，将月球深层物质带至月面。

2021年1月，中国科学院紫金山天文台吴昭团队发表研究成果：玉兔二号搭载的可见光近红外光谱仪（VNIS）除了分析矿物成分，还可用于研究月面热辐射特性。其中，中红外谱段对水、OH、有机质、矿物存在判断性光谱特征，是探测地外生命要素的关键谱段。

2021年7月13日，中国科学院国家空间科学中心发布消息：研究人员利用玉兔二号搭载的中性原子探测仪，首次在月面成功观测到月球微磁层，揭示出微磁层的形成条件和内部结构。

2021年12月3日，中国科学院国家空间科学中心发布消息：通过研究玉兔二号对新鲜撞击坑物质的光谱分析结果，研究人员发现富含挥发分的碳质小行星可能仍在为月球提供水源，该类型小行星还可能是目前地月系常见的撞击体类型。

2022年1月20日，由国内众多高校组成的研究团队在《Science Robotics》期刊发表论文：月球远侧和近侧的表面地质特性存在显著差异。该成果将为月球车的改进提供参考。

2022年9月22日，中国科学院国家空间科学中心发布消息：通过分析玉兔二号搭载的中性原子探测仪数据，研究人员定性给出微磁层形成与离子惯性长度的关系：离子惯性长度越小，越有利于微磁层形成，遮挡效率也越高。

2023年9月29日，中国传统节日中秋节当天，玉兔二号月球车最新路线图公布，并发来了月球风景照。

文化纪念

2019年11月1日，国家邮政总局发行《科技创新(二)》纪念邮票。其中一张为嫦娥四号“全家福”——着陆器、巡视器和中继星同框出镜。

2021年1月，由北京航天飞行控制中心编写的《月背征途》出版，详细记录人类首次登陆月球背面全过程。

媒体评价

自嫦娥四号工程实施以来，围绕研制过程、发射、落月、巡视勘察等重要节点，主流媒体和权威人士持续发声，给予大量评价。

“中国正在追赶世界先进水平，未来要向航天强国的目标跨越。”——探月工程总设计师吴伟仁

“嫦娥四号探测器在月球背面成功着陆，是距1968年尼尔•阿姆斯特朗乘坐美国阿波罗11号首次登月后，人类半世纪以来在探月方面实现的最大壮举。”——《韩联社》

“中国人做了美国人不敢尝试的事情。”——《纽约时报》

“创造了世界探月史上新的里程碑。”——中央电视台新闻频道嫦娥四号任务四周年回顾

“这是中国航天的创举，也是中国送给全人类的礼物。”——嫦娥四号中继星“鹊桥中继卫星”总指挥、总设计师张立华

“月球和火星探测我们起步晚，需要向先行者、先进者学习，但绝不是亦步亦趋效仿别人，更要敢于创新、敢为人先。”——嫦娥四号探测器总师孙泽洲

“新版的‘玉兔二号’身体更健壮，应付困难的能力更强。如果将它比喻成一个孩子，虽然外表没有太大变化，但它更成熟了，内功更强了。”——嫦娥四号巡视器总体主任设计师申振荣

“当我看到‘玉兔’站在荒芜的月球上时，我觉得它像只银白色的天鹅，比什么都美。现在我们的‘玉兔二号’去月球背面了，我们希望它美丽又勇敢，一直走下去，实现中国人的梦想。”——嫦娥四号探测器副总设计师张玉花

“我们愿在平等互利、和平利用、包容发展的基础上，同国际社会一道，携手推进世界航天事业发展，为推动构建人类命运共同体、促进人类文明和社会进步，贡献更多的中国智慧、中国创造、中国力量！”——国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华

“我们过去一直在赶超国际先进水平，赶的东西多，超的东西少。这次月球背面探测，中国人做得很好。”——探月工程总设计师吴伟仁

参考资料

嫦娥四号着陆器与巡视器顺利分离玉兔二号在月背留下人类探测器的第一道印迹.国家航天局.2023-05-30

探测器系统.嫦娥四号任务.2023-05-30

探月工程嫦娥四号探测器成功发射开启人类首次月球背面软着陆探测之旅.国家航天局.2023-05-30

合作伙伴.中国长城工业集团有限公司.2023-05-30

升级版“玉兔二号”驶上月球背面，它与“玉兔”有何不同?.新华网.2023-06-28

“玉兔二号”:成月面工作时间最长月球车.中国探月与深空探测网.2023-06-02

嫦娥四号探测器成功着陆月球背面传回世界第一张近距离拍摄月背影像图.国家航天局.2023-05-30

国新办举行探月工程嫦娥四号任务有关情况新闻发布会图文实录.中华人民共和国国务院新闻办公室.2023-05-31

嫦娥四号首批科学成果发表玉兔二号揭示月球深部物质.中国探月与深空探测网.2023-06-01

嫦娥四号探测数据揭示古老月壳的矿物组成.中国探月与深空探测网.2023-06-01

“玉兔二号”揭示月球背面“不明胶状物质”可能成因.中国探月与深空探测网.2023-06-01

嫦娥四号600天科学成果归纳.国家航天局.2023-06-01

国防科工局党组及时跟进学习习近平总书记关于主题教育重要讲话精神.国家国防科技工业局.2023-06-05

中国探月工程的总体规划.国家航天局.2023-06-19

长三乙火箭成功发射嫦娥四号月球探测器人类首次执行月球背面软着陆和巡视探测任务.中国运载火箭技术研究院.2023-06-05

嫦娥四号功臣缘何摘取“百万大奖”.国务院国有资产监督管理委员会.2023-06-01

“玉兔二号”走了284.6米刷新纪录:得绕那么多坑.观察者.2023-06-28

设计寿命3个月，玉兔二号“到点”了吗.搜狐网.2023-06-28

新春走基层|上海航天嫦娥团队陪“玉兔”一起过年.新浪新闻.2023-06-28

揭晓了:嫦娥四号月球车命名“玉兔二号”.探月与深空探测网.2023-06-19

嫦娥四号月球车命名为“玉兔二号”.中国政府网.2023-06-05

嫦娥四号完成第22月昼工作，最新科学成果揭示月球内部物质结构.中国探月与深空探测网.2023-06-01

月球背面拓荒者——嫦娥四号着陆月球背面一周年.探月与深空探测网.2023-06-01

长征三号乙（CZ-3B）.国家航天局.2023-06-19

长三甲系列火箭创三大发射纪录.中国运载火箭技术研究院.2023-06-21

嫦娥四号实现首次着陆月球背面还有一个首次要做.央广网.2023-06-04

4年前的今天——嫦娥四号着陆月背!.中国探月工程.2023-05-31

今日中秋玉兔二号月球车已工作5年多传回最新影像.今日头条.2024-09-18

嫦娥四号迎来第24月昼，研究成果揭示南极-艾特肯盆地底部物质成因.中国探月与深空探测网.2023-06-01

嫦娥四号进入第26月夜，研究成果揭示月球微尺度热辐射特性.中国探月工程.2023-06-01

空间中心科研人员利用嫦娥四号探测数据首次在月面观测到月球微磁层.中国科学院国家空间科学中心.2023-06-01

超期“打工”3年多，中国首辆月球车“玉兔号”在月球背面又发现了啥?.学术头条.2023-06-01

空间中心科研人员利用嫦娥四号数据揭示太阳风与月面磁异常相互作用新特征.国家空间科学中心.2023-06-01

玉兔二号还发来了月球风景照.腾讯网.2023-09-29

邮品上的“嫦娥”奔月.光明网.2023-06-19

“嫦娥”飞控团队亲撰《月背征途》首次公开大量珍贵图片.光明网.2023-06-19

中国科技新跨越：嫦娥四号探测器成功发射.央广网.2023-06-19

全球媒体关注嫦娥四号落月:中国航天的里程碑人类登月后最大壮举.新浪网.2023-07-18

精彩回顾！嫦娥四号探测器成功发射4周年.央视新闻.2023-06-19

【两会30秒】嫦娥四号探测器总师:中国月球和火星探测不是亦步亦趋效仿别人.中国新闻网.2023-07-18

探月工程嫦娥四号任务新闻发布会.国家航天局.2023-07-18