关于车厂和登月，你不得不知的10件事

文/吴韧彦

7月20日是人类首次载人登月50周年的纪念日，各类纪念文章、视频频频刷屏，在只有娱乐新闻、明星八卦才能上头条的今天，真让人感觉恍如隔世，不知上一次将人类共同的伟业、辉煌的功绩作为大书特书的对象，是何年何月。而当年这个“个人的一小步、人类的一大步”，全世界有6.5亿人通过电视转播，收看了这闪亮的一幕。

有人说，人更偏爱坏消息，像是战争、犯罪、灾难、腐败等总能带来更多流量，精英丑闻、红人落难，让人在唏嘘中多了几分自得，反抗权力、批判丑恶，让人在快意中多了几分热血，借此平复对自身难题的焦灼也罢，借此加强自我感觉的良好也罢，都更符合大众的心理需求。好人好事倒容易沦为“歌功颂德”而遭人排斥，而非激发人见贤思齐的动力，并由此感到，“我是他们的一分子，他们可以做到，我也可以做到”。为此，当“登月”终于再度成为热点，我们希望看到的是，人类能再度燃起探索未知的无穷渴望，并能携起手来迎接挑战、攻克难题，而非在无谓纷争中作茧自缚、耗散精力，也希望这样的“正能量”能起到提振人心、昂扬斗志的作用，而不是换来不屑和鄙夷。

要说起来，登月事业虽是军备竞赛的产物，也有人质疑其“劳民伤财”“不务正业”，但其曾是人类探索未知、追求荣耀的“发动机”。整个阿波罗计划的参与者，有多达2万家企业、200多所大学和80多个科研机构，总人数超过了30万，这些人聚集起来推动的人类发展，至今仍让人们受益匪浅。阿波罗计划中产生的3000项专利中有1000多项用于国民经济，带来了经济增长加速、物价下降，国民收入翻番。如BBC所言，“当时的美国在经历肯尼迪遇刺、大城市种族骚乱以及军事介入越南混乱后，民族自信被登月的成功全面提升。”它所能带来的不可估量的动能更是无价之宝。登月任务还激励了整整一代人，将科学家、工程师、程序员作为自己的人生志向，为之后数字革命的到来打下了坚实的基础。除了彰显科技实力，推动社会进步，在各种资源告急的通告铺天盖地的今天，月球也成为探索珍稀资源的“宝库”。

当然国人不必妄自菲薄，中国是第三个实现月面软着陆的国家，虽然不是第一，虽然还不能实现载人登月，但也值得骄傲。西方媒体也预测下一个实现载人登月的将是中国。接下来，各国在月球上的活动目标，可不只是无人探测、登月探测，而是要在那里建立基地，参与登月角逐的国家也多了起来，第二次太空竞赛已然拉开了帷幕。也许我们在有生之年还能够有幸见证新一轮“奇迹”的发生。对于充满好奇心的人类来说，无垠的太空永远将是魂牵梦萦之地，而月球仅是整个征程的起点。

月球车没你看起来那么简单

有人将登月车看作是人类历史上最重要的一辆车。有人也许会问，不会吧？这么慢、这么土的车，谈何重要？在我们看来，不过是在地面上小走上一段，有何之难？但在月球表面走和在地球上走，难度系数完全不是一个数量级。它所要克服的困难是任何一辆地面车所不曾面临的。以阿波罗计划中的载人月球车为例，它必须能在登月舱内的一个狭小空间里折叠起来，差不多是一个行李箱的大小，而到了月球表面后，无需重新组装，而是可以翻折成一辆整车，有点像无需泡水变大的压缩饼干。月球上空气稀薄，表面温度极端化，重力也小，土壤成分、地形地貌还有很多未知之处。在登月前，我们并不晓得，月球表面是粉状的，或是石头组成的，会不会黏糊糊，又或者能不能承受车辆的重量。最初月球车的设计比较匪夷所思，直到搜集到了一些月球数据，确定了月球表面有层粉末，但下面有坚固的岩石支撑，为此可以采取跟地面车辆一样的车轮设计。它搭载的是电池，续航里程约是57英里（90公里），还配备了智能系统，用来调节电池温度、悬架和后轮转向等，以达成最佳的操控性。它的车轮采用了特殊材料，不会在极端酷寒或高温下退化变性，还能增加车轮和地面之间的摩擦力。这辆车还进行了大量模拟测试，看看这辆车在重力减少的情况下，会有怎样的表现，以及宇航员应该如何驾驶它。它的样子像是沙滩车，虽然速度仅为13公里/小时，但因为月球表面有许多陨石坑，所以这辆车开起来蹦蹦跳跳的，煞是好玩。另外，考虑到宇航员身着笨重的宇航服，没法像正常人那么灵活地操纵车辆，为此这辆车没有使用一般的方向盘，而是T形杆，为了防止在驾车过程中宇航员的宇航服被勾坏、划破，月球车表面还做了修圆磨光处理。据说宇航员最后到手的这辆车的使用说明书，足足有221页。这辆车于1971年阿波罗15号的那次登月首次随飞船上天，它不仅给宇航员带来了许多欢乐，还增添了不少便利，不管是采样、拍摄还是电视转播，而且过去需要几个小时才能走到的地方，现在可以更快到达。在阿波罗16号的那次登月，宇航员还特意花了几分钟，把月球车开到了极速，尝试急转弯、旋转等驾驶动作。在1972年阿波罗17号的那次登月，宇航员坐着月球车，在月球上行驶了将近35公里，早已不再是一小段距离了。这辆车的意义最终被认可了，它被印在了美国邮政的邮票上，作为纪念。

无人驾驶算什么，月球车可以无人探月！

在月球上除了三辆阿波罗计划留下的月球车，还有两辆苏联的月球车——Lunokhod 1以及Lunokhod 2，前者还是世上第一辆远程遥控月球车。它具有8个电动驱动的车轮，装载了宇宙射线探测器、光谱仪等设备。探出车体的摄像头和天线，可以将拍摄到的画面传输回地球，天线同时还要负责接收来自地球的指令，完成采集样本、探索月球表面以及传回月球照片等任务。驱动这辆车的是太阳能电池，在白天有太阳的时候，可以充电，充电间隔大概相当于地球上的13天。在黑夜时月球的温度会降至零下150摄氏度（零下240华氏度），一个放射性同位素加热装置能够防止Lunokhod 1在黑夜时冻住。按苏联科学家们的估算，除去黑夜休眠的时间，这辆车可以在月球上工作40天（按地球上的时间计算），但实际上它的运转时间为1970年11月到1971年9月，大概四倍于科学家的估计。在失去信号前，它完成了500多次的地质测试，发回了2万张照片，行驶了10公里左右。它最终行进到的位置，一度无法从地球上通过望远镜看到，直到2009年，NASA的月球勘测轨道飞行器（Lunar Reconnaissance Orbiter）重新发现了它。

最萌的“玉兔”，也是最能的“玉兔”

值得国人自豪的是，在月球上还留着中国的两辆月球车。我们的玉兔1号（2013年12月14日着陆月球）和2号（2019年1月3日着陆月球），它们不只是微博上擅长卖萌撩粉的网红，还都是创纪录者。前者在月球上工作了972天，工作时间最长，或曰“活得最久”，还是Lunokhod 2之后首次登上月球表面的月球车，后者是首辆踏上月球背面的月球车。“玉兔”的名字由全球征名投票而来，灵感来源于中国神话中陪伴嫦娥的那只兔子。它们是由太阳能电池驱动的六轮车，带着两片可折叠的太阳能电池板，装着全景相机、测月雷达、粒子激发X射线谱仪、红外成像光谱仪等设备。它们搭载在月球探测器上，在登陆月球表面后，再与探测器分离。要在月球背面进行探测是更困难的，因为从地球上看不到月球背面，降落在那里的探测器无法直接和地球进行无线电通信，需要先发射一颗月球中继卫星，作为联络的桥梁。我们的玉兔号月球车车如其名，相比其他月球车更加小巧、轻盈，还更加灵活，具有自动越障、避障的能力，以确保科学探测任务的圆满完成。而其搭载的测月雷达也为人类探月任务的首次应用，可探测深度达到了400米。在玉兔月球车的帮助下，我们发现月球表面下至少分为9层，这对探索月球地质史和演化史大有裨益。玉兔1号因为故障原因，在月球上仅走了114米，在此希望更成熟、更强健的玉兔2号，能够在月球上走得更远、看得更多。

为什么宇航员都爱科尔维特？

今年雪佛兰和Discovery探索频道，共同摄制了《跨月飞行》纪录片，讲述阿波罗计划中的重要趣事。当然最重要的趣事，还是宇航员对雪佛兰科尔维特的钟爱。如片中所言，“NASA的宇航员都爱肾上腺素飙升的感觉，经常在专门定制的雪佛兰座驾中风驰电掣。”雪佛兰在20世纪60年代就很有营销意识，在第一个进入太空的美国航天员艾伦·谢泼德（Alan Shepard）归国后，即以一辆科尔维特相赠，作为庆功。当然也不全然为了营销，毕竟当年太空旅行的风险极高，以此作为谢礼毫不为过。而其他参与水星计划的宇航员，也有好几位拥有科尔维特。参与阿波罗12号计划的宇航员，雪佛兰给他们定制了三款特色涂装的科尔维特，金色车身搭配黑色翼板，而且他们还特意驾驶该车前往了发射场。这些车也不是完全无偿的礼物，毕竟宇航员算是公务员编制，按规章制度不能接受“豪礼”，可见国外的“反腐”力度一点也不弱。为此他们象征性地支付了1美元，当作是厂商给他们的特惠价。而且也不是买，而是租，以此来解决“职业伦理”的难题。到了1971年，NASA担心宇航员对科尔维特的偏爱，会让公众以为这车得到了宇航员信誉背书，为此禁止了该做法。据已经退休的NASA宇航员介绍，当年的宇航员会选择科尔维特是因为它够快够酷，尽管他个人相当喜欢这一租赁项目，但如今是不可能实现了，规章更为严格，最多也只能在像他这样退休的宇航员中开展了。另外也有人说科尔维特是当时美国车中最像太空飞船的，带有十足的未来感和科技感，这也是宇航员中意它的原因之一。在八九十年代的《太空先锋》《阿波罗13号》等电影中，宇航员驾驶科尔维特进行比拼的故事依旧流传着，且更为深入人心。今年为了庆贺登月50周年，宇航员及其家人携科尔维特，还一同举办了驾车巡游活动，同时宇航员曾使用过的科尔维特也进行了特别展出。

地球VS月球，哪个才是我们的使命所在？

今年很多品牌都借着登月周年，刷起了存在感，推出各种跟登月相关的广告、限量版产品，当然车厂也不会错过这一良机。比如大众推出的广告名为“A New Mission（新的使命）”，片中的镜头不少来自1969年，不同民族种族，男女老少，都殷切关注着登月盛事，那种专注而又热盼的眼神，令人动容。他们都守候在电视机前，聚集在广场上、大厅里，哪怕是开着大众小巴出去野营，也不忘举起望远镜看看月亮。那个年代全人类因为“登月”而团结到了一起，而大众认为，新时代有的新的使命，他们肩上的使命是，致力于在2050年实现碳中和，这一目标要靠加大对电动车的投资来实现。该片也提醒着人们，宏伟的目标可以怎么驱策人采取行动，当人们联合起来又能够做成什么样的“大事”。他们的平面广告同样有趣，两个地球的对比图下，写着：“1969年，人们迷恋月亮，2019年，人们热爱地球。”前一个地球黑白斑驳，后一个地球多姿多彩。将两者串联起来的是大众小巴，过去是TYPE 2，今天则是 ID. BUZZ。

车厂能为登月做些什么？

据NASA透露，整个登月计划，大概有40万个美国人参与，除去政府，还有2万个承包商。虽然最初是为了“打败”俄罗斯，是出于“敌对”，但最终带上了“励志色彩”。很多人不知道的是，底特律的汽车三大巨头也参与到了这个计划中。在Autoblog的专题文章《车厂在太空：底特律在登月任务中所扮演的不为人知的角色》（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务控制中心是由福特建造的，其中包括各种软硬件的设计、制造、装配、测试。

根据我国国情，考虑到居民家庭分布及人口信息获取难度较大,建议使用风险人群积分算法,根据人口聚居特点结合行政区划将淹没区划分为若干子区域，社会生命损失计算采用离散计算公式如下：

福特于1961年收购了申请破产保护的飞歌（Philco）公司，并把自己的Aeronutronic 电子器件部门并入其中，重组成了Philco-Ford，该任务由这家公司来承担。他们成功地整合了显示、通信以及数据处理技术，使得登月任务成为可能，也使我们得以看到电视直播，分享到那些珍贵的时刻。这家公司于1976年改名为福特航空航天通信公司（Ford Aerospace & Communications Corporation），专攻卫星通信、高速信息系统以及通信和环境卫星等业务。该公司曾为NASA和国防部提供过卫星控制系统以及卫星地面站，还曾建造过卫星。到了1990年，福特出售了这家公司，结束了太空业务。

上节所提到的月球车的研发者是通用，这应该是通用第一辆电动车了，之后的雪佛兰Volt的研发，据说用到了开发月球车的经验和教训。电动车会在极端温度下缩短里程，为此除了轮胎要特制，电池上也要下功夫。阿波罗计划总共有8辆月球车，3辆留在了月球上，其他的则用作训练。月球车开发中还有桩轶事，原来是NASA自己打造月球车，但打造出来的月球车又重又大又贵，不太理想，故而打算放弃携月球车上天的计划。通用知道后毛遂自荐，相信他们可以打造出符合NASA要求的登月车，且认定“如果要有一辆车出现在月球上，它必须是通用的车”。当时通用是在没有NASA投资的情况下，自费打造登月车，直到他们拿出了比例模型，NASA才重又被说动，我们才有机会看到宇航员在月球上驾车“飞驰”的画面。除此之外，通用汽车还研发了太空飞船的电池以及阿波罗指令舱和登月舱的导航、航行、控制系统。

埃隆•马斯克又造车，又造火箭，这并不是车厂中的孤例。克莱斯勒也曾有过火箭厂。早在1952年，美国军方就委托克莱斯勒协助开发红石（Redstone）导弹。他们的太空部门为阿波罗计划打造了Saturn I 和 IB 运载火箭的一级火箭（first stage of the rocket）（为发射、升空和最初飞行提供主要推力，也是火箭造价最昂贵的部分），就是该火箭将阿波罗早期几个计划的宇航员送上了月球。

太空技术在汽车上有哪些应用？

太空技术并没有想象中的那么高不可攀，它们的广泛应用真的是在帮我们救命、省钱、省时，让我们的汽车变得更加的安全、快速以及便宜。

1） 有的太空技术的诞生，是以血和生命作为代价的。阿波罗1号训练时发生了火灾，3名宇航员丧生。之后，NASA加大了对防火材料和技术的研究。这些材料如今广泛应用于赛车手的服装和灭火装置中。

2） 在现在的跑车上非常常见的碳纤维，最初也是应用在火箭上，它因高强度和轻质量而备受青睐。

3） 从探测器着陆以及空间站对接的实践中，提高了对移动物体侦测的技术，这些技术应用在了如今汽车的防撞系统中。

4） 阿波罗太空飞船使用的电传操纵系统使汽车可以通过电子信号操控，而不仅仅仰赖像是踏板这样的机械控制。如今汽车上的定速巡航控制系统即来源于此。

5） NASA为了应对外星球上的极端温度而开发的材料，还被应用在刹车中，可以耐受300多度的高温，大大提高了刹车的耐用性，同时还降低了成本。

6） 带铁钉的轮胎虽然能在冰面和雪地上提供更大的抓地力，但会损坏路面。NASA在阿波罗14号计划中所使用的橡胶已经可以抵御零下90度的低温，也为此如今某些汽车冬季胎不镶钉子也可以使用。

7） 为了运输火箭，NASA有专门为之设计的棒球场大小的履带式运输车，这车造于1965年，手工测绘设计，却“好得夸张”，保证它正常运行的功臣之一是一种可降解的润滑油。这种润滑油如今用在汽车上，既使零部件更耐用，也不会对环境造成不良影响。

8） 燃料电池最初是应用在60年代的太空任务中，如今燃料电池汽车也成了新能源汽车的一支劲旅。

9） NASA为2020年的火星探测任务推出了一款采用形状记忆合金的非充气轮胎，遇到突出物时会暂时变形，而后恢复原状，结构上也是跟早期月球车一致，由金属丝交织而成，该轮胎大幅减少了爆胎、胎面受损的可能性。

太空技术能否助力自动驾驶车辆的开发？

日产开发自动驾驶技术的众多合作方中，有一家是NASA的艾默斯研究中心（Ames Research Center），他们自2015年起展开了合作。他们认为道路上大概百分之八九十的问题都很好解决，真正难以解决的是发生概率很低的异常情况，想要打造一个“知道何时打破规则，何时遵守规则”的系统，智能水平必须很高。另一难题是如何理解驾驶者以及清晰地与之沟通，尤其当道路上有的车是自动驾驶，有的车还是人工驾驶，而且还不是所有人的驾驶都那么规范。你如何让一辆车像是一名社会成员一样具有理解人类行为的能力？他们认为，算法无法做到100%准确性，人工智能与人工远程控制相结合，也许是更现实的解决方案。在车辆发生突发状况无法应对时，它可以停下来，向指挥中心发出求助信号，再由人工介入，通过车辆提供的图像和传感器数据，来评估状况，并做出下一步行动的正确指示。日产研发出了SAM无缝自动出行技术，该技术的起点是NASA用于远程监控外星探测车的Visual Environment for Remote Virtual Exploration（VERVE）技术，外星探测车在外星球遇到特殊状况，也是采取了上文所述的策略。太空技术“落地”后，即是SAM技术，它将帮助自动驾驶车辆在不可预测的情况下，做出抉择，车辆还能从每次的人工干预中进行学习，随着积累，需要人工介入的情况将逐步减少，而其他自动驾驶车辆还可以共享到这些经验，同步进行智能升级。

国家可以做到的，我们也可以做到

登月只可以是“国家行为”吗？未必，有些私企加入了自主开发的行列，而不再是仅仅扮演辅助的角色。他们希望能够创造新时代的“阿波罗时刻”。太空是属于所有人的，登月任务也是谁都可以承担的。一家由奥迪自2015年起资助、沃达丰自2017年起资助的 PTScientists（业余科学家）组织打算扛起这一重任。他们的官网显示，他们将于2020年重回阿波罗17号计划的着陆点，并找寻1972年那年留在月球上的那辆月球车。他们这次登月任务中所使用的登月车，由奥迪负责开发，这辆车曾于2016年对公众亮相。它的样子与电影《机器人总动员》里那个执着又可爱的机器人瓦里有几分相似。奥迪还“傲娇”地宣称，这辆车证明了他们的 quattro全轮驱动技术可以适用于任何地形，哪怕是颠簸的月球表面。它采用了全铝框架结构，带太阳能板，搭载的是锂电池，大约80%的零部件为3D打印。奥迪的一辆无人驾驶车RS 7曾刷新了无人驾驶车的极速纪录，尽管月球车不用达到这样的速度，但奥迪的无人驾驶技术，能帮助月球车躲避障碍、找准路线。另外，这辆车还要使用跟宇宙飞船一样的涂层，给传动系统加上特制的密封垫，以防止锋利的月尘引发机械故障。这辆车参加了由谷歌赞助的太空竞赛——月球X大奖，比赛内容即自制月球探测车，总共有30支队伍参赛，但直至最后截止日期（2018年3月），尚没有一支队伍完成了发射任务，千万奖金得主也空缺。不过这辆车还是拿到了谷歌月球X大奖的里程碑大奖，证明了移动系统可以使机器实现在登陆后移动500米、在月球表面拍摄高品质图像和视频两项关键技术，获颁75万美元的奖励。这辆车最大的竞争对手，是美国的一家私企Astrobotic，他们是月球X大奖的最大赢家，他们证明了三项关键技术，除了奥迪月球车证明的两项，还有最重要的一项是证明硬件和软件可以实现在月球上软着陆，他们的获奖金额为175万美元。最近他们还被NASA委托打造最新一代的月球车MoonRanger，它尺寸更小巧，续航里程将更长，速度也会快许多，将可以自主导航以及提供月球表面的高清3D地图，它的自动化程度将大大提升。至于谁将成为第一个私人登月者，我们唯有拭目以待了。

未来的月球车是更小还是更大？

对于未来的月球车，有人认为，应该是更小、更多个、全自动，方便探索更广阔的范围，也有人认为应该是更大个，可以载着宇航员行驶。小型月球车虽然便宜，容易制造，但所能搭载的科学仪器有限。丰田正在研发的月球车应该属于后者。丰田和日本宇宙航空研究开发机构（Japan Aerospace Exploration Agency，JAXA）签署了为期三年的协议，合作打造一款加压舱月球车，不是自动探月的迷你车，而是可以坐两个宇航员的封闭式月球车，宇航员的吃住都可以在车内完成。据JAXA透露，对于成熟的月球探测，或是要对月球资源进行利用，加压舱月球车将会是不可或缺的工具。这辆月球车将采用丰田的燃料电池技术，还将通过太阳能板为电池充电，从效果图上来看，它的太阳能板尺寸比一般的要大许多，像是一块黑板竖在那里。燃料电池仅产生水，能量密度高，能产生的能量大，是月球车最为理想的动力来源。至于如何让燃料电池经受住月球或其他星球上的极端环境，这将是研发团队所要面临的最大挑战之一。这辆车初步定下的尺寸是，6米长、5.2米宽以及3.8米高，内部空间将达到13平方米。宇航员可以在其中待上六个星期，车辆可以行驶1万公里。由于是压力舱，宇航员在其中无需穿着宇航服。据估计，全尺寸原型车将在2022年完成，正式生产并装入火箭大致要到2029年。相比阿波罗计划中的月球车，只有3.1米长、1.14米高，采用的还是银锌氢氧化钾不可充电电池，宇航员必须在夜晚返回登陆器，无法全天候的工作，丰田这辆月球车的优势显而易见，如果研制成功，将在人类探月史上迈出很大的一步。不过NASA也在研制类似的月球车，并已投入了各种测试，谁将抢先一步，我们翘首以待。