特斯拉电动皮卡很酷?看看丰田月球车,得出结论。
然而,特斯拉Cybertruck看起来像是来自科幻电影,所以通过这种设计,它在转化为月球车或月球探测器的渲染中看起来一点也不矛盾。
特斯拉皮卡网络卡车
特斯拉纯电动皮卡Cybertruck未来能否登陆月球,电驹边肖并不确定。但可以肯定的是,未来月球上会有一辆丰田氢燃料汽车。
丰田的“登月”计划
早在2018,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)就正式公布了他们的登月计划,目标是?2030?2008年登月,成为继美国之后第二个登月的国家。
日本似乎有点自信。要知道,中国也计划在2030年左右让宇航员登陆月球。谁将首先登上月球还不确定。
不过,据说日本在用于向国际空间站运送物资的大型火箭和无人航天飞机方面拥有相当高的技术水平。但对于“载人”这件事,日本一直依赖于俄罗斯和美国的技术。对于这次登月计划,日本更渴望用自己的“交通工具”环游月球。不就是最近日本发布了自己月球车的最新信息——决定将与丰田合作研发的月球车命名为“月球巡洋舰”吗?cruiser)——这个名字似乎表明它拥有一些不同寻常的越野能力。
该车的研发正在进行中,工程和设计计划于2024年完成,发布日期为2029年。也就是说,该车计划在2030年前完成。
月球?Cruiser是一款什么样的月球车?
月球表面崎岖不平。宇航员穿着沉重的宇航服,不停地移动。而且大部分科研工作都是在月球表面进行地质勘探。需要携带铁锹、镐等工具,从不同地方采集月球岩石和土壤样本,带回登月舱。如果月球上有汽车,将大大方便月球探索。因此,在最早的阿波罗登月计划中,月球车的设计对于月球地质探测具有重要价值。
到目前为止,共有7辆月球车。这七辆车中,三辆属于美国,两辆属于前苏联,另外两辆是中国的玉兔一号和玉兔二号。
▲苏联无人漫游车Moon-1于1970年登陆月球。
▲1971美国阿波罗15飞船带到月球的“月球车”。
▲今年65438年6月3日抵达月球的玉兔二号无人漫游车。
这些月球车,不管是无人驾驶还是有人驾驶,设计和功能都比较简单(其实月球车的制造难度是地球车的n倍,后面会详细讲)。相比之下,丰田的Lunar?Cruiser无疑更像是科幻电影里的太空车。
外观、结构
从丰田公布的视频和效果图来看,这款燃料电池月球车更像是一辆装甲车,六轮设计+全封闭+增压的车辆和车身设计。
根据资料,这辆月球车的长度大约是?20?英尺(6.1?m)、宽度?17?英尺(5.1?m),高?12.5?英尺(3.8?米),整体体积是小型货车的两倍左右,预计可以乘坐?2?人,而且如果有紧急需要,还可以把人数扩大到?4?人们。
根据计划,月球车将被用作小型移动空间站,配备供宇航员正常工作和生活的设备,并将配备加压系统,允许宇航员在月球车内脱下宇航服。
力量和耐力
动力方面,月球车的主要动力来源是氢燃料电池。丰田发言人表示,该项目将使丰田有机会在月球这样的恶劣环境中测试其燃料电池技术,并对技术进行转化。
可能有人会问:为什么用燃料电池作为车辆的动力系统,而不是电池的纯电驱动?因为氢燃料电池的排放物是水。在太空中,水的重要性不言而喻!这款燃料电池月球车的续航里程为65,438+0万公里,这样在月球表面的漫长漫游过程中,车辆的燃料电池系统会为宇航员提供源源不断的水,而不是像现在的宇航员一样喝自己的“尿液(净化)”。
从渲染图来看,即使月球车由燃料电池驱动,但它仍然显示了一个大型的可展开太阳能电池板。这种设计其实是太空中常见的设计。无论是卫星还是星际飞船,用太阳能补充能量都是必不可少的。太阳能电池板可以为电池提供电力和能量储存。
在驱动方式上,它可以由宇航员手动驱动,也可以通过遥控驱动,甚至还配备了自动驾驶功能,以确保这种燃料电池月球车能够在月球表面可持续地移动。即使有了汽车设计的转向灯,未来月球上的交通还会繁忙吗?
丰田月球车还有很多问题需要克服。
JAXA计划在2029年将这款车发射到月球,这意味着丰田汽车公司还有近十年的时间进行研发。如果成功,这辆漫游车将是汽车制造商制造的第一辆可以在地球以外的行星上行驶的载人“汽车”。不过,虽然还有十年,但是丰田Lunar?Cruiser对客户服务仍有各种问题。
1,轻量级问题
在太空中,重量比什么都重要。因为每增加一千克的质量,就会消耗更多千克的燃料。回顾美国国家航空航天局登月,月球车第一次使用是在J级任务——阿波罗15,质量成了问题。当时,美国国家航空航天局将月球车的质量上限设定为400磅(181 kg)。令工程师们沮丧的是,设计目标没有实现。实际体重210 kg,超重。最后,美国国家航空航天局同意在设计足够紧凑后,使用登月舱的扇形储藏室来增加燃料。
丰田的月球车重约3000公斤,比阿波罗重很多。因此,如果JAXA打算将这辆丰田送上月球,它需要一个足够大、足够坚固的着陆器,以便在月球表面安全着陆。
幸运的是,现在技术已经有了长足的进步。蓝色起源(由亚马逊创始人杰夫?贝佐斯(杰弗里?Bezos)成立于2000年)已经发布了新一代月球着陆器蓝月(Blue?Moon)设计稿。据悉,蓝月着陆器可以向月球表面运送重达4500公斤(9900磅)的物质。
该航天器也可能用于美国国家航空航天局登月任务,如2024年前往月球南极。丰田月球车的设计质量在蓝月着陆器的运输能力之内,可以部署到月球表面。
2、温差、月尘、辐射等问题
月球的环境比地球差得多。比如昼夜温差大,从-137℃到+121℃,这就要求月球车的动力系统经得起这个考验。比如严重辐射。因为地球有磁场和大气作为保护罩,保护人们免受致命的太阳耀斑和辐射。显然,月球的辐射防护能力是不能和地球相比的,所以这就要求月球车具有很强的辐射防护能力。
除了辐射和温度波动,月球上的另一个关键挑战是:月球尘埃。。根据美国国家航空航天局·约翰逊航天中心的一篇研究论文,每个在月球上的宇航员都报告过月球尘埃带来的麻烦。主要包括三个方面:(1)灰尘粘附和磨损;(2)粉尘静电;(3)带尘。这种非常细小的尘埃非常具有侵略性和活性。因此,仪器设备的稳定性和使用寿命会大大降低。换句话说,月球尘埃无处不在,很可能导致机器故障。因为没有丰田经销商或4S店来维修,所以前期设计丰田月球车时,必须仔细测试“防尘”的问题。
电动小马总结:
尽管面临各种挑战,但丰田月球车似乎是一个相当不错的概念。如果实现,将扩大未来宇航员在月球上的科研范围,成为月球表面探测的关键运载工具。
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