關于車廠和登月，你不得不知的10件事

文/吳韌彥

7月20日是人類首次載人登月50周年的紀念日，各類紀念文章、視頻頻頻刷屏，在只有娛樂新聞、明星八卦才能上頭條的今天，真讓人感覺恍如隔世，不知上一次將人類共同的偉業、輝煌的功績作為大書特書的對象，是何年何月。而當年這個“個人的一小步、人類的一大步”，全世界有6.5億人通過電視轉播，收看了這閃亮的一幕。

有人說，人更偏愛壞消息，像是戰爭、犯罪、災難、腐敗等總能帶來更多流量，精英丑聞、紅人落難，讓人在唏噓中多了幾分自得，反抗權力、批判丑惡，讓人在快意中多了幾分熱血，借此平復對自身難題的焦灼也罷，借此加強自我感覺的良好也罷，都更符合大眾的心理需求。好人好事倒容易淪為“歌功頌德”而遭人排斥，而非激發人見賢思齊的動力，并由此感到，“我是他們的一分子，他們可以做到，我也可以做到”。為此，當“登月”終于再度成為熱點，我們希望看到的是，人類能再度燃起探索未知的無窮渴望，并能攜起手來迎接挑戰、攻克難題，而非在無謂紛爭中作繭自縛、耗散精力，也希望這樣的“正能量”能起到提振人心、昂揚斗志的作用，而不是換來不屑和鄙夷。

要說起來，登月事業雖是軍備競賽的產物，也有人質疑其“勞民傷財”“不務正業”，但其曾是人類探索未知、追求榮耀的“發動機”。整個阿波羅計劃的參與者，有多達2萬家企業、200多所大學和80多個科研機構，總人數超過了30萬，這些人聚集起來推動的人類發展，至今仍讓人們受益匪淺。阿波羅計劃中產生的3000項專利中有1000多項用于國民經濟，帶來了經濟增長加速、物價下降，國民收入翻番。如BBC所言，“當時的美國在經歷肯尼迪遇刺、大城市種族騷亂以及軍事介入越南混亂后，民族自信被登月的成功全面提升。”它所能帶來的不可估量的動能更是無價之寶。登月任務還激勵了整整一代人，將科學家、工程師、程序員作為自己的人生志向，為之后數字革命的到來打下了堅實的基礎。除了彰顯科技實力，推動社會進步，在各種資源告急的通告鋪天蓋地的今天，月球也成為探索珍稀資源的“寶庫”。

當然國人不必妄自菲薄，中國是第三個實現月面軟著陸的國家，雖然不是第一，雖然還不能實現載人登月，但也值得驕傲。西方媒體也預測下一個實現載人登月的將是中國。接下來，各國在月球上的活動目標，可不只是無人探測、登月探測，而是要在那里建立基地，參與登月角逐的國家也多了起來，第二次太空競賽已然拉開了帷幕。也許我們在有生之年還能夠有幸見證新一輪“奇跡”的發生。對于充滿好奇心的人類來說，無垠的太空永遠將是魂牽夢縈之地，而月球僅是整個征程的起點。

月球車沒你看起來那么簡單

有人將登月車看作是人類歷史上最重要的一輛車。有人也許會問，不會吧？這么慢、這么土的車，談何重要？在我們看來，不過是在地面上小走上一段，有何之難？但在月球表面走和在地球上走，難度系數完全不是一個數量級。它所要克服的困難是任何一輛地面車所不曾面臨的。以阿波羅計劃中的載人月球車為例，它必須能在登月艙內的一個狹小空間里折疊起來，差不多是一個行李箱的大小，而到了月球表面后，無需重新組裝，而是可以翻折成一輛整車，有點像無需泡水變大的壓縮餅干。月球上空氣稀薄，表面溫度極端化，重力也小，土壤成分、地形地貌還有很多未知之處。在登月前，我們并不曉得，月球表面是粉狀的，或是石頭組成的，會不會黏糊糊，又或者能不能承受車輛的重量。最初月球車的設計比較匪夷所思，直到搜集到了一些月球數據，確定了月球表面有層粉末，但下面有堅固的巖石支撐，為此可以采取跟地面車輛一樣的車輪設計。它搭載的是電池，續航里程約是57英里（90公里），還配備了智能系統，用來調節電池溫度、懸架和后輪轉向等，以達成最佳的操控性。它的車輪采用了特殊材料，不會在極端酷寒或高溫下退化變性，還能增加車輪和地面之間的摩擦力。這輛車還進行了大量模擬測試，看看這輛車在重力減少的情況下，會有怎樣的表現，以及宇航員應該如何駕駛它。它的樣子像是沙灘車，雖然速度僅為13公里/小時，但因為月球表面有許多隕石坑，所以這輛車開起來蹦蹦跳跳的，煞是好玩。另外，考慮到宇航員身著笨重的宇航服，沒法像正常人那么靈活地操縱車輛，為此這輛車沒有使用一般的方向盤，而是T形桿，為了防止在駕車過程中宇航員的宇航服被勾壞、劃破，月球車表面還做了修圓磨光處理。據說宇航員最后到手的這輛車的使用說明書，足足有221頁。這輛車于1971年阿波羅15號的那次登月首次隨飛船上天，它不僅給宇航員帶來了許多歡樂，還增添了不少便利，不管是采樣、拍攝還是電視轉播，而且過去需要幾個小時才能走到的地方，現在可以更快到達。在阿波羅16號的那次登月，宇航員還特意花了幾分鐘，把月球車開到了極速，嘗試急轉彎、旋轉等駕駛動作。在1972年阿波羅17號的那次登月，宇航員坐著月球車，在月球上行駛了將近35公里，早已不再是一小段距離了。這輛車的意義最終被認可了，它被印在了美國郵政的郵票上，作為紀念。

無人駕駛算什么，月球車可以無人探月！

在月球上除了三輛阿波羅計劃留下的月球車，還有兩輛蘇聯的月球車——Lunokhod 1以及Lunokhod 2，前者還是世上第一輛遠程遙控月球車。它具有8個電動驅動的車輪，裝載了宇宙射線探測器、光譜儀等設備。探出車體的攝像頭和天線，可以將拍攝到的畫面傳輸回地球，天線同時還要負責接收來自地球的指令，完成采集樣本、探索月球表面以及傳回月球照片等任務。驅動這輛車的是太陽能電池，在白天有太陽的時候，可以充電，充電間隔大概相當于地球上的13天。在黑夜時月球的溫度會降至零下150攝氏度（零下240華氏度），一個放射性同位素加熱裝置能夠防止Lunokhod 1在黑夜時凍住。按蘇聯科學家們的估算，除去黑夜休眠的時間，這輛車可以在月球上工作40天（按地球上的時間計算），但實際上它的運轉時間為1970年11月到1971年9月，大概四倍于科學家的估計。在失去信號前，它完成了500多次的地質測試，發回了2萬張照片，行駛了10公里左右。它最終行進到的位置，一度無法從地球上通過望遠鏡看到，直到2009年，NASA的月球勘測軌道飛行器（Lunar Reconnaissance Orbiter）重新發現了它。

最萌的“玉兔”，也是最能的“玉兔”

值得國人自豪的是，在月球上還留著中國的兩輛月球車。我們的玉兔1號（2013年12月14日著陸月球）和2號（2019年1月3日著陸月球），它們不只是微博上擅長賣萌撩粉的網紅，還都是創紀錄者。前者在月球上工作了972天，工作時間最長，或曰“活得最久”，還是Lunokhod 2之后首次登上月球表面的月球車，后者是首輛踏上月球背面的月球車。“玉兔”的名字由全球征名投票而來，靈感來源于中國神話中陪伴嫦娥的那只兔子。它們是由太陽能電池驅動的六輪車，帶著兩片可折疊的太陽能電池板，裝著全景相機、測月雷達、粒子激發X射線譜儀、紅外成像光譜儀等設備。它們搭載在月球探測器上，在登陸月球表面后，再與探測器分離。要在月球背面進行探測是更困難的，因為從地球上看不到月球背面，降落在那里的探測器無法直接和地球進行無線電通信，需要先發射一顆月球中繼衛星，作為聯絡的橋梁。我們的玉兔號月球車車如其名，相比其他月球車更加小巧、輕盈，還更加靈活，具有自動越障、避障的能力，以確保科學探測任務的圓滿完成。而其搭載的測月雷達也為人類探月任務的首次應用，可探測深度達到了400米。在玉兔月球車的幫助下，我們發現月球表面下至少分為9層，這對探索月球地質史和演化史大有裨益。玉兔1號因為故障原因，在月球上僅走了114米，在此希望更成熟、更強健的玉兔2號，能夠在月球上走得更遠、看得更多。

為什么宇航員都愛科爾維特？

今年雪佛蘭和Discovery探索頻道，共同攝制了《跨月飛行》紀錄片，講述阿波羅計劃中的重要趣事。當然最重要的趣事，還是宇航員對雪佛蘭科爾維特的鐘愛。如片中所言，“NASA的宇航員都愛腎上腺素飆升的感覺，經常在專門定制的雪佛蘭座駕中風馳電掣。”雪佛蘭在20世紀60年代就很有營銷意識，在第一個進入太空的美國航天員艾倫·謝潑德（Alan Shepard）歸國后，即以一輛科爾維特相贈，作為慶功。當然也不全然為了營銷，畢竟當年太空旅行的風險極高，以此作為謝禮毫不為過。而其他參與水星計劃的宇航員，也有好幾位擁有科爾維特。參與阿波羅12號計劃的宇航員，雪佛蘭給他們定制了三款特色涂裝的科爾維特，金色車身搭配黑色翼板，而且他們還特意駕駛該車前往了發射場。這些車也不是完全無償的禮物，畢竟宇航員算是公務員編制，按規章制度不能接受“豪禮”，可見國外的“反腐”力度一點也不弱。為此他們象征性地支付了1美元，當作是廠商給他們的特惠價。而且也不是買，而是租，以此來解決“職業倫理”的難題。到了1971年，NASA擔心宇航員對科爾維特的偏愛，會讓公眾以為這車得到了宇航員信譽背書，為此禁止了該做法。據已經退休的NASA宇航員介紹，當年的宇航員會選擇科爾維特是因為它夠快夠酷，盡管他個人相當喜歡這一租賃項目，但如今是不可能實現了，規章更為嚴格，最多也只能在像他這樣退休的宇航員中開展了。另外也有人說科爾維特是當時美國車中最像太空飛船的，帶有十足的未來感和科技感，這也是宇航員中意它的原因之一。在八九十年代的《太空先鋒》《阿波羅13號》等電影中，宇航員駕駛科爾維特進行比拼的故事依舊流傳著，且更為深入人心。今年為了慶賀登月50周年，宇航員及其家人攜科爾維特，還一同舉辦了駕車巡游活動，同時宇航員曾使用過的科爾維特也進行了特別展出。

地球VS月球，哪個才是我們的使命所在？

今年很多品牌都借著登月周年，刷起了存在感，推出各種跟登月相關的廣告、限量版產品，當然車廠也不會錯過這一良機。比如大眾推出的廣告名為“A New Mission（新的使命）”，片中的鏡頭不少來自1969年，不同民族種族，男女老少，都殷切關注著登月盛事，那種專注而又熱盼的眼神，令人動容。他們都守候在電視機前，聚集在廣場上、大廳里，哪怕是開著大眾小巴出去野營，也不忘舉起望遠鏡看看月亮。那個年代全人類因為“登月”而團結到了一起，而大眾認為，新時代有的新的使命，他們肩上的使命是，致力于在2050年實現碳中和，這一目標要靠加大對電動車的投資來實現。該片也提醒著人們，宏偉的目標可以怎么驅策人采取行動，當人們聯合起來又能夠做成什么樣的“大事”。他們的平面廣告同樣有趣，兩個地球的對比圖下，寫著：“1969年，人們迷戀月亮，2019年，人們熱愛地球。”前一個地球黑白斑駁，后一個地球多姿多彩。將兩者串聯起來的是大眾小巴，過去是TYPE 2，今天則是 ID. BUZZ。

車廠能為登月做些什么？

據NASA透露，整個登月計劃，大概有40萬個美國人參與，除去政府，還有2萬個承包商。雖然最初是為了“打敗”俄羅斯，是出于“敵對”，但最終帶上了“勵志色彩”。很多人不知道的是，底特律的汽車三大巨頭也參與到了這個計劃中。在Autoblog的專題文章《車廠在太空：底特律在登月任務中所扮演的不為人知的角色》（Automakers in space: Detroit's little-known role in the moon landings）中，作者提到，位于休斯敦附近的太空任務控制中心是由福特建造的，其中包括各種軟硬件的設計、制造、裝配、測試。

根據我國國情，考慮到居民家庭分布及人口信息獲取難度較大,建議使用風險人群積分算法,根據人口聚居特點結合行政區劃將淹沒區劃分為若干子區域，社會生命損失計算采用離散計算公式如下：

福特于1961年收購了申請破產保護的飛歌（Philco）公司，并把自己的Aeronutronic 電子器件部門并入其中，重組成了Philco-Ford，該任務由這家公司來承擔。他們成功地整合了顯示、通信以及數據處理技術，使得登月任務成為可能，也使我們得以看到電視直播，分享到那些珍貴的時刻。這家公司于1976年改名為福特航空航天通信公司（Ford Aerospace & Communications Corporation），專攻衛星通信、高速信息系統以及通信和環境衛星等業務。該公司曾為NASA和國防部提供過衛星控制系統以及衛星地面站，還曾建造過衛星。到了1990年，福特出售了這家公司，結束了太空業務。

上節所提到的月球車的研發者是通用，這應該是通用第一輛電動車了，之后的雪佛蘭Volt的研發，據說用到了開發月球車的經驗和教訓。電動車會在極端溫度下縮短里程，為此除了輪胎要特制，電池上也要下功夫。阿波羅計劃總共有8輛月球車，3輛留在了月球上，其他的則用作訓練。月球車開發中還有樁軼事，原來是NASA自己打造月球車，但打造出來的月球車又重又大又貴，不太理想，故而打算放棄攜月球車上天的計劃。通用知道后毛遂自薦，相信他們可以打造出符合NASA要求的登月車，且認定“如果要有一輛車出現在月球上，它必須是通用的車”。當時通用是在沒有NASA投資的情況下，自費打造登月車，直到他們拿出了比例模型，NASA才重又被說動，我們才有機會看到宇航員在月球上駕車“飛馳”的畫面。除此之外，通用汽車還研發了太空飛船的電池以及阿波羅指令艙和登月艙的導航、航行、控制系統。

埃隆?馬斯克又造車，又造火箭，這并不是車廠中的孤例。克萊斯勒也曾有過火箭廠。早在1952年，美國軍方就委托克萊斯勒協助開發紅石（Redstone）導彈。他們的太空部門為阿波羅計劃打造了Saturn I 和 IB 運載火箭的一級火箭（first stage of the rocket）（為發射、升空和最初飛行提供主要推力，也是火箭造價最昂貴的部分），就是該火箭將阿波羅早期幾個計劃的宇航員送上了月球。

太空技術在汽車上有哪些應用？

太空技術并沒有想象中的那么高不可攀，它們的廣泛應用真的是在幫我們救命、省錢、省時，讓我們的汽車變得更加的安全、快速以及便宜。

1） 有的太空技術的誕生，是以血和生命作為代價的。阿波羅1號訓練時發生了火災，3名宇航員喪生。之后，NASA加大了對防火材料和技術的研究。這些材料如今廣泛應用于賽車手的服裝和滅火裝置中。

2） 在現在的跑車上非常常見的碳纖維，最初也是應用在火箭上，它因高強度和輕質量而備受青睞。

3） 從探測器著陸以及空間站對接的實踐中，提高了對移動物體偵測的技術，這些技術應用在了如今汽車的防撞系統中。

4） 阿波羅太空飛船使用的電傳操縱系統使汽車可以通過電子信號操控，而不僅僅仰賴像是踏板這樣的機械控制。如今汽車上的定速巡航控制系統即來源于此。

5） NASA為了應對外星球上的極端溫度而開發的材料，還被應用在剎車中，可以耐受300多度的高溫，大大提高了剎車的耐用性，同時還降低了成本。

6） 帶鐵釘的輪胎雖然能在冰面和雪地上提供更大的抓地力，但會損壞路面。NASA在阿波羅14號計劃中所使用的橡膠已經可以抵御零下90度的低溫，也為此如今某些汽車冬季胎不鑲釘子也可以使用。

7） 為了運輸火箭，NASA有專門為之設計的棒球場大小的履帶式運輸車，這車造于1965年，手工測繪設計，卻“好得夸張”，保證它正常運行的功臣之一是一種可降解的潤滑油。這種潤滑油如今用在汽車上，既使零部件更耐用，也不會對環境造成不良影響。

8） 燃料電池最初是應用在60年代的太空任務中，如今燃料電池汽車也成了新能源汽車的一支勁旅。

9） NASA為2020年的火星探測任務推出了一款采用形狀記憶合金的非充氣輪胎，遇到突出物時會暫時變形，而后恢復原狀，結構上也是跟早期月球車一致，由金屬絲交織而成，該輪胎大幅減少了爆胎、胎面受損的可能性。

太空技術能否助力自動駕駛車輛的開發？

日產開發自動駕駛技術的眾多合作方中，有一家是NASA的艾默斯研究中心（Ames Research Center），他們自2015年起展開了合作。他們認為道路上大概百分之八九十的問題都很好解決，真正難以解決的是發生概率很低的異常情況，想要打造一個“知道何時打破規則，何時遵守規則”的系統，智能水平必須很高。另一難題是如何理解駕駛者以及清晰地與之溝通，尤其當道路上有的車是自動駕駛，有的車還是人工駕駛，而且還不是所有人的駕駛都那么規范。你如何讓一輛車像是一名社會成員一樣具有理解人類行為的能力？他們認為，算法無法做到100%準確性，人工智能與人工遠程控制相結合，也許是更現實的解決方案。在車輛發生突發狀況無法應對時，它可以停下來，向指揮中心發出求助信號，再由人工介入，通過車輛提供的圖像和傳感器數據，來評估狀況，并做出下一步行動的正確指示。日產研發出了SAM無縫自動出行技術，該技術的起點是NASA用于遠程監控外星探測車的Visual Environment for Remote Virtual Exploration（VERVE）技術，外星探測車在外星球遇到特殊狀況，也是采取了上文所述的策略。太空技術“落地”后，即是SAM技術，它將幫助自動駕駛車輛在不可預測的情況下，做出抉擇，車輛還能從每次的人工干預中進行學習，隨著積累，需要人工介入的情況將逐步減少，而其他自動駕駛車輛還可以共享到這些經驗，同步進行智能升級。

國家可以做到的，我們也可以做到

登月只可以是“國家行為”嗎？未必，有些私企加入了自主開發的行列，而不再是僅僅扮演輔助的角色。他們希望能夠創造新時代的“阿波羅時刻”。太空是屬于所有人的，登月任務也是誰都可以承擔的。一家由奧迪自2015年起資助、沃達豐自2017年起資助的 PTScientists（業余科學家）組織打算扛起這一重任。他們的官網顯示，他們將于2020年重回阿波羅17號計劃的著陸點，并找尋1972年那年留在月球上的那輛月球車。他們這次登月任務中所使用的登月車，由奧迪負責開發，這輛車曾于2016年對公眾亮相。它的樣子與電影《機器人總動員》里那個執著又可愛的機器人瓦里有幾分相似。奧迪還“傲嬌”地宣稱，這輛車證明了他們的 quattro全輪驅動技術可以適用于任何地形，哪怕是顛簸的月球表面。它采用了全鋁框架結構，帶太陽能板，搭載的是鋰電池，大約80%的零部件為3D打印。奧迪的一輛無人駕駛車RS 7曾刷新了無人駕駛車的極速紀錄，盡管月球車不用達到這樣的速度，但奧迪的無人駕駛技術，能幫助月球車躲避障礙、找準路線。另外，這輛車還要使用跟宇宙飛船一樣的涂層，給傳動系統加上特制的密封墊，以防止鋒利的月塵引發機械故障。這輛車參加了由谷歌贊助的太空競賽——月球X大獎，比賽內容即自制月球探測車，總共有30支隊伍參賽，但直至最后截止日期（2018年3月），尚沒有一支隊伍完成了發射任務，千萬獎金得主也空缺。不過這輛車還是拿到了谷歌月球X大獎的里程碑大獎，證明了移動系統可以使機器實現在登陸后移動500米、在月球表面拍攝高品質圖像和視頻兩項關鍵技術，獲頒75萬美元的獎勵。這輛車最大的競爭對手，是美國的一家私企Astrobotic，他們是月球X大獎的最大贏家，他們證明了三項關鍵技術，除了奧迪月球車證明的兩項，還有最重要的一項是證明硬件和軟件可以實現在月球上軟著陸，他們的獲獎金額為175萬美元。最近他們還被NASA委托打造最新一代的月球車MoonRanger，它尺寸更小巧，續航里程將更長，速度也會快許多，將可以自主導航以及提供月球表面的高清3D地圖，它的自動化程度將大大提升。至于誰將成為第一個私人登月者，我們唯有拭目以待了。

未來的月球車是更小還是更大？

對于未來的月球車，有人認為，應該是更小、更多個、全自動，方便探索更廣闊的范圍，也有人認為應該是更大個，可以載著宇航員行駛。小型月球車雖然便宜，容易制造，但所能搭載的科學儀器有限。豐田正在研發的月球車應該屬于后者。豐田和日本宇宙航空研究開發機構（Japan Aerospace Exploration Agency，JAXA）簽署了為期三年的協議，合作打造一款加壓艙月球車，不是自動探月的迷你車，而是可以坐兩個宇航員的封閉式月球車，宇航員的吃住都可以在車內完成。據JAXA透露，對于成熟的月球探測，或是要對月球資源進行利用，加壓艙月球車將會是不可或缺的工具。這輛月球車將采用豐田的燃料電池技術，還將通過太陽能板為電池充電，從效果圖上來看，它的太陽能板尺寸比一般的要大許多，像是一塊黑板豎在那里。燃料電池僅產生水，能量密度高，能產生的能量大，是月球車最為理想的動力來源。至于如何讓燃料電池經受住月球或其他星球上的極端環境，這將是研發團隊所要面臨的最大挑戰之一。這輛車初步定下的尺寸是，6米長、5.2米寬以及3.8米高，內部空間將達到13平方米。宇航員可以在其中待上六個星期，車輛可以行駛1萬公里。由于是壓力艙，宇航員在其中無需穿著宇航服。據估計，全尺寸原型車將在2022年完成，正式生產并裝入火箭大致要到2029年。相比阿波羅計劃中的月球車，只有3.1米長、1.14米高，采用的還是銀鋅氫氧化鉀不可充電電池，宇航員必須在夜晚返回登陸器，無法全天候的工作，豐田這輛月球車的優勢顯而易見，如果研制成功，將在人類探月史上邁出很大的一步。不過NASA也在研制類似的月球車，并已投入了各種測試，誰將搶先一步，我們翹首以待。