您的位置 首页 生活百科

月球上的人

  人类对于宇宙的探索从未停止,对于月球的探索与发现可谓是几十年来最令人激动的了,而帮助宇航员在月球上完成工作的机器正是月球车。

  最近,当中国发射的嫦娥五号完成了对月球表面的登陆与样品采集时,登月的话题再次成为了我们热议的话题。当时间回溯到上世纪50年代时,美苏两国的竞争从军事发展到了太空,谁也不愿意在这场暗地里的较量中甘拜下风。

  因此,1961年5月25日,在那个电视机都还没有普及的年代,美国总统肯尼迪向全世界宣布,美国将要实施一项看似天方夜谭的计划,那就是阿波罗载人登月计划。

  阿波罗的名字取自太阳神,意味着人类向太阳系迈出的第一个脚步。实际上,靠着登月计划的推展,许多的产业也在它的带动下得到了巨大的进步,比如信息、生物、新材料等高新技术。此外,还有一个有趣的地方就是我们现在生活在无处不在的条形二维码也是航天技术杰作之一,当初由于阿波罗计划的零件过于繁多,因此设计出了条形码来分类查找。

  虽然在当时人类还没有踏足月球,但是通过观察与推算得知月球表面会是崎岖不平并拥有大量的陨石坑,想靠徒步去探索月球显得也不那么现实。对于美国这样一个车轮上的国家来说,设计一辆能在月球上开的车也显得理所当然。

  为此,NASA在阿拉巴马州设立了马歇尔太空飞行中心(MSFC,Marshall Space Flight Center),在这里将进行对于月球车的研究。看到这样一个扬名立万的机会,许多的公司都想参与到这项关于月球车的研发当中。

  在早期的设计中,许多的设计都将月球车设计的十分夸张,你在电影里看到的那些不可思议都被带进了现实,比如这辆由通用汽车完成的移动实验室(MOLAB)方案,就设计成了一台巨大的配有加压舱的月球车,最高时速40km/h,重2272kg。

  愿望很理想,现实很骨感,在1967年之后,阿波罗计划获得的联邦预算大幅度缩水,因此月球车的体积也要大幅度减小到能装进一枚土星5号当中,重量不得超过500磅。

  1969年,阿波罗11号宇宙飞船带着阿姆斯特朗以及奥尔德林等人完成了第一次载人登月,在成功返回地球后,NASA提出了29项严苛的要求给那些想要竞标月球车制造的厂商,在看到这看似不可能完成的任务之后,只有波音公司,本迪克斯公司,格鲁门航空公司和克莱斯勒航天事业部四家公司接受了建造月球车的挑战。

  最终,报价为1728万美元的波音(联合通用汽车国防研究实验室)获得了制造这辆名为Lunar Roving Vehicle外号是Moon Buggy月球车的资格。为了让这辆月球车完成使命,17个月的时间内,波音公司的整个团队夜以继日的对各个零部件以及系统进行打磨。

  当月球车被最终制造出来时,它的大小仅仅跟一辆小型的大众甲壳虫一样,底盘部分分成了三部分铰接而成,在运输过程中可以进行折叠,为了保障车辆在月球的动力可靠性,整车也将使用电力进行驱动。

  在车轮这样一个看似简单的部件上,实际上在设计时都要经过大量的实验与验证,月球车上的车轮与我们认知的橡胶轮胎不同,整个车轮采用铝轮辋作为架构,传统的橡胶则变为了由0.083厘米直径的800股镀锌钢丝编织而成,这也是为了适应月球表面土壤与岩石而特殊打造的,由于月球重力的影响,在地球上重量为5.4kg的车轮到了月球上将仅重900g。

  在悬架结构上,月球车也搭载了当时十分先进且复杂的双叉臂式独立悬架,为的就是让每个车轮都能互相独立工作,减少车身晃动以及加大攀爬时候的摩擦力。月球车的四个车轮分别由4个刷式直流电机独立驱动,采用了四驱以及四轮转向的结构让它拥有了出色的越野能力。

  作为整车重要的动力来源,电池系统方面,LRV将由两个36V银锌非充电电池供电,每个27千克电池容量为121安时,采用轻质镁合金外壳和树脂玻璃芯。有了动力,动力的传输也是一项难题,为了不受到月球表面尘埃的影响,传动系统也创新的使用了谐波齿轮传动,该技术使得旋转部件可以密封,并且拥有无回差、高紧凑性和轻重量、高减速比、高扭矩能力和同轴输入和输出的优点。

  最终,搭载着月球车的阿波罗15/16/17号完成了对于月球的探索,月球车大幅提高了宇航员的活动范围,单次任务的最长一次的行驶里程达到了20.12km,并且帮助宇航员带回了大量珍贵的土壤样本与陨石。

  最近,在特朗普的推动下,美国再次重启了被封存了几十年的登月计划。在未来,中国也将继续完成对于月球的探索,此前发射的遥控式玉兔号月球车就是最好的佐证,相信有一天我们也可以将人类以及我们制造的月球车送上月球。

关于作者: xingkefj

热门文章