宣布命名
玉兔号2013年11月26日上午，国家国防科技工业局召开探月工程二期嫦娥三号任务新闻发布会，探月工程副总指挥李本正表示，中国首辆月球车——嫦娥三号月球命名为“玉兔号”，体现了中华民族的传统文化，又反映了中国和平利用太空的宗旨。
发展历史
月球车，学名“月面巡视探测器”，是一种能够在月球表面行驶并完成月球探测、考察、收集和分析样品等复杂任务的专用车辆。
世界首台无人驾驶月球车
1970年11月17日，世界上第一台无人驾驶的月球车由前苏联发射的月球17号探测器送上月球。在月面“雨海”地区着陆后，它行驶了10.5公里，进行了10个半月的科学探测，考察了8万平方米的月面，直至携带的能源耗尽，于1971年10月4日停止工作。
世界首台有人驾驶月球车
1971年7月31日，“阿波罗15号”登上月球“雨海”地区的第二天，宇航员斯科特和欧文进行了航天史上首次有人驾驶的月球车行驶。两名宇航员驾驶4轮月球车，在崎岖不平的月球表面行驶了27.9公里，收集了77公斤月岩样品，之后返回登月舱。
未来月球车发展趋势
随着科学技术不断发展，人类重返月球的热潮兴起，新一代月球车也将出现。从今天人类的交通工具，可以想象未来月球车的模样――单人乘坐的月球摩托，双座多用途的月球车，客货两用的月球车，月球的拖挂车，月面轨道巴士，等等。乘坐不同的月球车，人类将实现漫游月球的梦想。
着陆月球
踏上月球
玉兔号抵达月面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。
14日21时11分，嫦娥三号成功着陆在月球西经19．5度、北纬44．1度的虹湾以东区域，随即按计划开展了着陆器与巡视器分离各项准备工作。
14日23时45分，地面科技人员对两器分离的实施条件，包括着陆点环境参数、设备状态、太阳入射角度等，进行了最终检查确认。随后，向嫦娥三号发送指令，两器分离开始。
记者在北京航天飞行控制中心飞控大厅屏幕上看到，嫦娥三号着陆器安然立在月面，太阳翼呈展开状态。“玉兔号”巡视器立于着陆器顶部，展开太阳翼，伸出桅杆。
“巡视器移动至转移机构条件确认。”3时10分，巡视器开始向转移机构缓慢移动。
“巡视器移动到位。”4时06分，转移机构正常解锁，托举着巡视器轻轻展开、降落，接触月面，并在着陆器与月面之间搭起了一架斜梯。
随后，“玉兔号”沿着斜梯款步而下。4时35分，“玉兔号”踏上月球，在月面印出一道深深的痕迹。着陆器监视相机完整地记录下这一过程，并及时将成像数据传回地面。
据介绍，着陆器与巡视器分离后，将进行两器互拍成像，并开展一系列的科学探测。
着陆地点
月球上有很多地方以“海”“洋”命名。古人望月，以为看到的是海，其实不是。虹湾区位于月球北纬43度左右、西经31度左右，南北长约100公里、东西长约300公里。月球车探测的只是虹湾区的一部分，大约5平方公里。之所以选择在虹湾区落月是多种综合因素的考虑，一是这里比较平坦，落月比较安全，二是别人尚未探测过，有科学价值，三是能实现正面直接测控通讯，四是太阳光照较好，能保证探测器的太阳能电池板正常工作。
着陆猜想
着陆器通过反推发动机缓冲，在月面上徐徐降落，舱门缓缓打开，弹出斜梯。月球车缓缓舒展蜷缩的身体，调整好姿态，走出舱门，滑下斜梯，开始漫步月球……此前，”玉兔号“月球车由着陆器背负，通过光学、微波等敏感器测量，在月球上空悬停、平移、避障，选择最佳着陆点安全降落月球表面。在这个过程中，着陆器将采取路径优、燃料省、误差小的模式实现安全着陆。
“玉兔号”月球车可以依靠自主导航，选路线、上下坡、避障碍，走走停停，边走边“看”，并把探测到的数据自动传回地球，帮助人类直接准确地了解38万公里外的月亮。“玉兔号”月球车底部安装了一台测月雷达，可发射雷达波探测二三十米厚的月球土壤结构，还可以对月球下面100米深的地方进行探测。
有限的时间，迫使“玉兔号”月球车高效工作——依靠各种先进设备，对月表进行三维光学成像、红外光谱分析，开展月壤厚度和结构科学探测，对月表物质主要元素进行现场分析，等等。
设计特点
设计背景
嫦娥三号是中国航天领域迄今最复杂、难度最大的任务之一。嫦娥三号已完成各项研制和试验，运载火箭和探测器已转入西昌卫星发射中心发射现场，将于2013年12月上旬择机发射，预计在12月中旬着陆月球。这将是中国航天器首次地外天体软着陆，此次探月将为中国航天员登月打下基础。嫦娥三号任务作为探月工程二期主任务，是‘绕、落、回’三步走中的关键一步，对整个探月工程乃至航天事业的发展具有重要意义。中国分别于2007年、2010年成功发射嫦娥一号、嫦娥二号卫星。
探测器构成由着陆器和巡视器组成，肩负着中国航天器首次地外天体软着陆的重任。着陆器将“怀抱”“玉兔”号巡视器 落月，然后“玉兔”号驶离着陆器在月面进行为期约3个月的科学探测。着陆器则在着陆地点进行就位探测。
嫦娥三号任务是中国航天器首次地外天体软着陆，使用了多项新研产品和技术，创新性强，技术复杂，难度极高，风险巨大，责任重大，使命光荣。工程全线要发扬大力协同的优良传统，坚定信心，团结奋战，攻坚克难，严慎细实，高标准、高质量、高效率完成后续工作，确保任务圆满成功，再创中国航天事业新的里程碑，为实现航天梦、中国梦做出新的更大贡献。
部件设计
“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，她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说：“玉兔号”实现了全部“中国制造”，国产率达到100%。
月球移动
玉兔号月球车样机”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。月球重力是地球的六分之一，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。
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
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”的时候自动进入休眠状态养精蓄锐，该“起床”的时候又能自动唤醒重新投入工作。这种“日出而作，日入而息”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。
玉兔系统
“玉兔号”月球车8个分系统——“玉兔号”月球车由移动、导航控制、电源、热控、结构与机构、综合电子、测控数传、有效载荷8个分系统组成，被形象称之为“八仙过海，各显神通”。
移动分系统：采用轮式、摇臂悬架方案，具备前进、后退、原地转向、行进间转向、20度爬坡、20厘米越障能力；
导航控制分系统：携带有相机及大量传感器，在得知周围环境、自身姿态、位置等信息后，可通过地面或车内装置，确定速度、规划路径、紧急避障、控制运动、监测安全；
电源分系统：由两个太阳电池阵、一组锂离子电池组、休眠唤醒模块、电源控制器组成，利用太阳能为车上仪器和设备提供电源；
热控分系统：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，可使月球车工作时舱内温度控制在+55℃～-20℃之间；
结构与机构分系统：由结构和太阳翼机械部分、桅杆、机械臂构成，主要为各种仪器、设备、有效载荷提供工作平台；
综合电子分系统：将中心计算机、驱动模块、处理模块等集中一体化，采用实时操作系统，实现遥测遥控、数据管理、导航控制、移动与机构的驱动控制等功能；
测控数传分系统：保证月球车与地球38.4万公里的通信以及与着陆器之间的通信；
有效载荷分系统：月球车配备的科学探测仪器，包括全景相机、红外成像光谱仪、测月雷达、粒子激发X射线谱仪等。
技术说明
发射窗口
嫦娥三号七大难点之一是多窗口、窄宽度准时发射。嫦娥三号的发射与嫦娥二号很相似，也是直接发射到地月转移轨道，这个轨道一般是从发射场到月球最近的距离。
要实现地球和月球共面轨道，基本就要求零窗口发射，根据地月运动规律，中国一般每月只有1至2次机会，每次有一个持续几天的窗口期，在此期间每天的发射时间精确到几点几分。
但是嫦娥三号与嫦娥一号、二号略有不同，嫦娥三号发射还要考虑落月的地点与时间。进入月球轨道后，嫦娥三号一边绕月飞行一边调整姿态准备降落。月球一昼夜相当于地球28天，夜晚最低温度达零下180度，为保证探测器有能源，看得清，且在一个比较适合的温度下工作，发射时就要考虑到能在白天落月。
玉兔技术
至今为止，世界上发射并成功运行的月球车有5辆，其中两辆是无人探测月球车，均是苏联在上世纪70年代发射的月球车1号和2号，三辆是有人驾驶的月球车，是美国阿波罗15号、16号、17号的月球车。
中国的玉兔号月球车是无人驾驶月球车，质量约140kg，与苏联的月球车相比是“小个子”，小而精焊，能完成任务就行了，也节约成本。
无人月球车难度更大，因为上面有很多仪器，要保证在无人的状态下行驶，仪器能正常工作，有人驾驶的月球车主要作为一个交通工具，扩大航天员在月球上的活动范围，上面基本没有什么仪器，由航天员驾驶行驶起来也相对容易一些。
距离上次月球车登月已过去近40年，电子设备、探测仪器都非当年可比，无论是材料、驱动系统的选择还是探测仪器，过去都不可能有，因此中国的月球车比之前的先进是肯定的，尽管某些方面不是当今世界最先进的，但肯定不会是上世纪70年代的重复。
征名过程
李本正称，为使中国第一辆月球车的名称能够充分体现全国人民乃至全球华人的意愿，富有时代性、民族性、群众性的特色，我们于2013年9月25日开始，组织了全球征名活动。经过作品提交、初评入围、网上投票、终审评审、上报批准五个阶段，中国首辆月球车——嫦娥三号月球车的名称是玉兔号。
李本正介绍称，自2013年9月25日现场图片召开征名活动新闻发布会开始，至10月25日征名提交截止，腾讯网收到征名作品146898件；新华网收到征名作品46189件。两个网站合计，共收到征名作品193087件，除去重复名称外，共收到提交名称53091个。这些名称饱含着民族文化的深厚内涵；饱含着中国航天的丰富情感；饱含着全球华人的美好希望。两个网站关注征名活动、浏览网页、发微博和评论，合计约2580多万人次。
李本正表示，广大民众不仅通过网页提交征名作品，还有很多人通过书信、电话、传真和Email等方式，积极为月球车征名活动贡献自己的智慧。他们中，有在校学生，有退休老人，有工人，有农民，有科技工作者，有解放军指战员，还有旅居海外的华人。
李本正称，这次征名活动加深了广大群众对我国探月工程的了解，宣传了中国实施探月工程的重大意义,反映了全国人民和海外同胞对国家科技进步的关心，体现了他们对祖国日渐强大发自内心的骄傲和自豪，也激发了他们强烈的爱国主义热情。
李本正透露，对征集的53091个名称，我们组织了由科技专家和文化专家组成的评委会，分别进行了入围初评、网上投票和终审评审。通过入围评审，选出了10个入围名称，提交新华网进行网上投票评议。10天共收到有效投票3445248张，其中“玉兔号”649956张，得票第一。又经过终审评审，评委投票与公众投票的结果加权计算，最后经探月工程重大专项领导小组批准，中国第一辆月球车命名为“玉兔号”。
李本正表示，“玉兔号”既体现了中华民族的传统文化，又反映了中国和平利用太空的宗旨。传说中，当年嫦娥怀抱玉兔奔月，玉兔善良、纯洁、敏捷的形象与月球车的构造、使命既形似又神似，愿“玉兔号”月球车早日漫步虹湾。
其他名称
中国首辆月球车征名活动吸引了海内外网友的关注，网友用各种奇思妙想“装点”这位“使者”。这些方案既庄重又不失活泼，既内涵又不乏幽默，充分体现了网民的智慧与热情。
内涵版：
炎黄使者号：月球车是为炎黄子孙实现登月梦而踏出的重要一步，也是告诉世界我们有能力在太空实现突破。
圆梦一号：现在全国人民都在为实现“中国梦”而努力奋斗，此次月球车发射，圆了华夏儿女探索宇宙奥秘的梦想。它不是终点，而是起点，希望在探月工程的道路上一次次“圆梦”。
小前锋号：月球车体积虽小，却要承担重要任务，堪称前锋，故我叫其“小前锋”，有胆识、有能力！
仙人号：嫦娥三号月球车，如仙人登月，祝它安全、顺利完成探月工程的宏伟目标，并不断地创造新的航天奇迹，为全人类谋福祉。
诗画版：
鲲鹏号：“鲲鹏号”取义“扶摇上九天”揽月，并寓意开展航天的决心意志。
雏凤号：毛主席曾在《水调歌头 重上井冈山》词中写道：“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”。深海探测已由“蛟龙号”实现，作为太空探月的探测器，在名称上应与“蛟龙”遥相呼应，取名为“雏凤”。
应龙号：《辞源》说“应龙”是有翅膀的飞入苍天的龙，我国古代传说大禹治水时应龙以尾画地成江河使水入海。所以，“应龙”在我国文化中不仅是有翅膀飞入天空的龙，更是帮助中华民族开创山河开拓道路的龙。
名人版：
太公望号：太公，即姜子牙。一句“姜太公在此，百无禁忌”，在中华儿女中代代口传，足见其神奇！以“太公望”作为中国第一个探月车的名字，期望他可以“降服各路神仙”，给本次探月活动带来好运。
霞客号：徐霞客，探险家，志在四方，不畏艰难。
迈克尔·杰克逊号：他的太空舞步也叫月球漫步，月球车也是用于在月球考察的，故而用“迈克尔·杰克逊”最为直观。
搞笑版：
天蓬元帅号：天蓬元帅因贪恋嫦娥美貌而被贬入凡间，屡屡希望重返天庭与嫦娥再次相遇，取名为天蓬元帅寓意中国人民热切想再次拜访月球，实行新的里程碑。
九天QQ号：九天寓意：九天揽月；QQ寓意：月球和地球就像两个QQ。随时随地都可以进行聊天。地球随时都可以通过月球车知道和了解月球上的一切状态。
月饼号：嫦娥要回月亮这个传说中的家，月饼就算中国人准备的礼物吧。
后羿号：后羿和嫦娥应当在月宫聚首，有情人终成眷属。
科学探测
2014年1月14日21时45分，在北京航天飞行控制中心精确控制下，“玉兔号”月球车展开机械臂，对月壤成功实施首次月面科学探测。
北京航天飞行控制中心总体室副主任吴风雷介绍：“这次探测任务的成功，标志着我国突破了月面高精度机械臂遥操作控制技术，实现了38万公里之外机械臂毫米级精确控制。”
据悉，由于受“玉兔号”月球车活动维度限制和避障因素影响，机械臂完成对一个预定目标点的探测，一般要经过十多个操作步骤，几乎每一步操作都要经过极其精密的计算。此前，在2013年12月23日凌晨，北京航天飞行控制中心曾控制机械臂进行投放测试，目的是为此次月壤元素成分探测以及其他科学探测工作进行先期技术验证。
在北京航天飞行控制中心遥操作厅，机械臂控制软件设计师荣志飞说：“此次探测的精度要求高，操作控制难度大，就如同控制38万公里之外的‘手’穿针引线，稍有偏差就会前功尽弃。”
据介绍，“玉兔号”月球车机械臂实施首次科学探测的过程中，“玉兔号”月球车还将对月石、月坑等进行科学探测。
2014年01月19日消息，嫦娥三号探测取得阶段性成果 “玉兔”号探到月表下140米。
嫦娥三号着陆器上的月基天文望远镜，在近紫外波段对各种天体变源的亮度变化进行连续监测，观测到23颗星象。“玉兔号”月球车上的全景相机在多点对着陆器进行成像，并对巡视器周围月面进行360度环拍，获取了多幅图像数据。测月雷达获得两个通道探测数据，分别探到了月表下140米内和10米内的浅层结构。这些科学探测数据为建立巡视探测区地形地貌、地质构造，物质成分和浅层结构于一体的综合地质剖面，以及区域地球化学与构造动力学研究打下了基础。
故障情况
新华网发“玉兔”日记：可能熬不过这个月夜了2014年1月25日电 在进入第二个月夜休眠前，中国第一辆月球车“玉兔”号发生故障。国防科工局25日表示，受复杂月面环境的影响，月球车的机构控制出现异常。此前嫦娥三号着陆器在24号凌晨进入了梦乡，但是在自主唤醒后的第二个月昼期间，嫦娥三号探测器上的科学载荷已经陆续地开始科学探测任务。着陆器上的月基光学望远镜也开展了观天探测，极紫外相机对地球等离子体层也进行了观测。这两项都为世界上首次月面发展的探测活动。 此外，两器之间还开展了UHF等通讯实验，月球车在此期间还进行了巡视，在多个探测点都开展了相关的探测工作，测月雷达、全景相机、粒子激发X射线谱仪、红外成像光谱议都取得了大量的科学探测数据。但是在第二次月夜休眠之前，因为月面环境比较复杂，有零下180度的温度等等的这些各种因素的影响，月球车的机构控制出现了异常，有关方面正在组织专家进行排查。据了解，月球车上包含氢、氦、锂等至少40多种化学元素，在今天实验阶段又涉及到另外的几种元素。
自2013年12月14号嫦娥三号实现月面软着陆以来，其实着陆器和月球车已经完成了两个月昼夜期间的工作，也期待着它能尽快恢复正常。
据中新社电10日晚十点，持续关注中国玉兔号月球车动态的@NASA中文（并非NASA官方中文微博）在微博上评论，玉兔本来就属于月球”，并附蜡烛图案示意悼念。 2月10日被认为是“玉兔”所在月球虹湾区结束月夜日子，上月25日宣布“啊……我坏掉了”的月球车被数亿网友期待在这天能够重新被“唤醒”。
“嫦娥三号”结束第二次月夜的日子，玉兔号并未走出睡眠状态，探月工程新闻发言人裴照宇2月12号9点半接受记者的采访称玉兔已全面苏醒，但仍存在故障无法移动。
2014年2月23日凌晨，嫦娥三号着陆器再次进入月夜休眠。此前，“玉兔”号月球车于2014年2月22日午后进入“梦乡”。
于登云说，3月24日，“玉兔”进入了第四个月夜休眠期。虽然之前“玉兔”出现了机构控制异常，但其实它只是无法如常运动，“脚不太灵光了，但"脑子、嘴巴、心脏、耳朵都正常。”在过去10多天的月昼期间，“玉兔”除了原来的故障没有排除外，其他都是正常的。功能和原来相比没有太大变化，载荷也没有太大变化，“只要还可以用，我们还会继续用。”
据新华网、中搜搜悦媒体报道，探月工程副总设计师、中国航天科技集团科技委副主任于登云表示，以前没故障时，“玉兔”可以在月球自由行走，状况就是动弹不了。以前美国发射的火星探测器也出现过动不了的情况。工作人员并没有放弃对故障的分析和排查。以后有可能“玉兔”在某种情况下能恢复正常。因此，“‘玉兔’会不停被唤醒，不停休眠，不停工作，等到完全丧失功能为止。”
2014年7月嫦娥三号探测器系统副总指挥、副总设计师，上海航天技术研究院张玉花研究员表示，“玉兔”已成功唤醒，但故障仍未排除。
张玉花介绍，“玉兔”号2014年1月开始出现机构控制异常，第二月昼期间“玉兔”号在行进中被石块磕碰“受伤”，随后“带伤”进入在月球上的第二个夜晚。2月中旬，第三月昼来临，科研人员想尽各种措施，呼唤“小兔子”醒来。就在人们觉得希望渺茫的时候，“玉兔”成功唤醒，张玉花称，“它比我们预料的更棒更顽强”。
设计寿命
2013年12月14日降落于月球的“玉兔号”月球车，已在月球上度过了3个月的设计寿命。
2014年4月1日，探月工程副总设计师、中国航天科技集团科技委副主任于登云表示，“玉兔”只是不能走路，大脑、嘴巴、心脏都正常，探测数据和照片都能正常传回地球。虽然3个月设计寿命已满，但工作人员并未放弃对其故障的分析和排查。
于登云介绍，“玉兔号”月球车停留的区域和着陆器没有太远，大约位于着陆器西南方，不到20米的距离，二者可以互相拍照，相互之间的通信也没有问题。
“玉兔的科学探测功能并没有丧失。”于登云解释，“玉兔号”月球车只是因为故障没排除，不能去到更多的地方，不能看得更远。但其停留在原地，也能发回有效的数据。即使“玉兔”停留在某一个地方重复探测，数据也是有作用的，因为这可以让工作人员对以前的数据进行确认和分析，做进一步深入的研究。“玉兔”传回来的照片和数据，科学家还在做紧张的分析。
小插曲
美国媒体13日报道，一名“YouTube”网站用户从“谷歌月球”收录的美国国家航空航天局数百万张月球卫星照片中挖出这张图片。新闻网站观察家网公布他的发现，说如果不考虑逻辑，那么那个影像可能是外星生命体。
可怜的“玉兔”终于有伴了。[1]