以下文章来源于CAAI认知系统与信息处理专委会 ，作者认知系统专委会

许多无人和载人任务已经对月球近侧进行了调查，但月球的背侧仍然鲜为人知。月球背面探索具有挑战性，因为在恶劣的地外环境中操纵具有高效运动的漫游车对于探索具有科学意义的地质特征是必要的。嫦娥四号任务成功地瞄准了月球背面，并部署了玉兔二号机器人在冯卡门陨石坑内进行探索，发现了关于风化层、陨石坑和岩石的丰富信息。近日Science Robotics发表论文“A 2-year locomotive exploration and scientific investigation of the lunar farside by the Yutu-2 rover”，介绍了近两年玉兔二号机器人在月球背面进行的移动探索研究情况。

在过去的几十年中，使用轨道飞行器或漫游车进行的行星探索不断扩展科学和技术的边界 。月球是离地球最近的天体，具有潜在可开发的化学和矿物资源，是探索任务最重要的目的地之一。阿波罗计划成功后，月球探索工作达到顶峰；从那时起，由于载人和基于漫游车的任务，月球近侧已经有 20 个成功的着陆器。然而，直到 2019 年，没有宇航员或着陆器到达月球背面，这主要是由于侧面在通信和监测方面的盲目性，尽管通过遥感收集的证据表明，两侧在引力场和材料组成，为远方的原位探索提供了强大的动力。玉兔二号月球车嫦娥四号（CE-4）探月任务是首次尝试登陆月球背面的任务，预计将通过原位探测取得有价值和重要的科学发现。

自 2019 年 1 月 3 日 CE-4 探测器在南极 - 艾特肯 (SPA) 盆地内的冯卡门火山口月球背面 177.6°、45.4°S 成功着陆以来，玉兔二号机器人已持续进行科学探索超过两个地球年（25 个太阴日）。玉兔二号作为有史以来最轻的月球车（135公斤），是一款六轮高性能越野机器人，在拐角轮处配备四个转向电机，最高时速可达200米/小时（约0.056 米/秒）。得益于精心设计的摇臂转向架结构，玉兔二号可以爬上 20° 的斜坡，并能越过高达 200 毫米高的障碍物。车轮的网状表面使其重量轻（735 克；直径为 300 毫米，宽度为 150 毫米），连接到车轮的凸耳提高了漫游车的驾驶性能。玉兔二号携带四个科学有效载荷来获取高分辨率图像和高精度数据，包括全景相机（Pancam）、可见光和近红外图像光谱仪（VNIS）、探月雷达（LPR ) ，以及用于中性线的高级小型分析仪 (ASAN)。其高可靠性的运动系统使玉兔二号能够在设计的3个月寿命之外生存，在前两年末将其勘探距离扩大到600.55 m，从而在未勘探区获得更丰富的科学见解。前两年，约16.46G的科学数据回传和分析，填补了月球背面地质知识的空白，加深了对月球形成和演化的认识。

上图展示了由玉兔二号火星车收集的机车数据和图像，这些数据和图像揭示了月球背面的独特特征。此外，还提供了车轮滑移和下沉的结果，以及使用车轮-地形相互作用模型对月球风化层性质的分析。对玉兔二号在陨石坑、岩石和地层进行的科学调查和分析。基于在月球背面发现的独特地质特征，更强大的漫游车，以及科学有效载荷和复杂车轮-地形相互作用机制的理论难题，被暴露并意识到对于未来的机器人月球探索是必要的。

玉兔二号在行进过程中经历了不同程度的轻度打滑，说明大尺度地形较为平坦，局部缓坡零星分布。粘在轮子上的泥土意味着月球土壤的凝聚力比在其他月球着陆点遇到的要大。进一步的鉴定结果表明，风化层的承载特性类似于地球上的干沙和沙壤土，显示出比阿波罗任务期间确定的更大的承载强度。与沿线岩石稀少形成鲜明对比的是，具有单边可成型喷射物的小型新鲜陨石坑丰富，其中一些底部含有高反射率材料，暗示二次撞击事件。这些发现暗示月球背面和背面之间的地表地质存在显著差异。从玉兔二号获得的经验提高了对月球背面的了解，反过来，这可能会导致运动效率更高，范围更广。

在深入了解月球背面的基础上，未来太空机器人在更大规模、更恶劣的环境中进行探月，需要更强大的运动、更高的智能和先进的科学载荷。例如，腿式机器人、混合轮腿式机器人或系留漫游车可以考虑用于未来的月球陨石坑或洞穴探索。物理智能（理解超越纯几何方面的场景），通过主动探测策略来进行可支持性或稳定性评估，对于应对环境的未知性质是必要的。此外，可以以更有效的方式选择和定位感兴趣的目标，如好奇号漫游车，探索可以在新的面向发现的自主范式中进行，具有增强的自主定位实验能力。在科学有效载荷方面，原位采样和化学、物理、生物分析等多种有效载荷，可搭配强大的执行器和先进的数据处理子系统，突破内容、深度和效率的限制，满足日益增长的综合需求。总体而言，未来将结合多学科知识，对漫游车进行全面改进，以供自主探索以发现对月球的新认识。

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本文由CAAI认知系统与信息处理专委会供稿