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2019年,丰田宣布将与JAXA(日本宇宙航空研究开发机构)共同展开载人加压月球漫游车的研究。后续,面向媒体的说明会于2023年7月21日举办。

实际上,与JAXA的共同研究在2022年已完成。目前丰田正在为面向2024年的本体研发启动做准备,处于先行研发的阶段。
丰田月球探测车研发项目组长山下健,关于此次举办说明会的理由,做出了如下说明。
丰田汽车 月球探测车研发项目组长
山下健

作为共同研究的后续阶段,JAXA方提出的概念讨论委托,丰田于2022年秋正式开始推进。
2022年末,我们与三菱重工确认将在系统层面进行共同研发,而非提供单一组件层面合作。
为了让各位理解本次研发将以这样的体制进行,我们特别举办了本次说明会。
在这样的背景下,记者招待会上除了山下以外,三菱重工防卫·宇宙领域 宇宙事业部项目负责人仲岛淳先生,JAXA国际宇宙探索中心 技术领域总负责人筒井史哉先生也登台做了发言。
“LUNAR CRUISER”原为丰田对其的爱称,正式名称应为“载人加压月球漫游车”。因为该装置的密闭空间对气压进行了调节,创造出了接近地面环境的“增压舱内空间”,所以即使是在重力为地面的6分之1、白天气温高达120度、夜晚却低至零下170度的严酷环境中,宇航员也无需像以往一样,在月球车中,穿着仓外活动服。
筒井先生对其特征进行了简单介绍。
JAXA 国际宇宙探索中心 技术领域总负责人
筒井史哉

本次研发对象的载人加压月球漫游车,同时具有移动功能和居住功能,所以不受月球的着陆地点束缚,可以长期移动并进行探测。可以说是“在月球表面行驶的宇宙飞船”。
载人加压月球漫游车全长6米,总宽度5.2米,高3.8米。相当于约2辆小型巴士的大小,内有4.5个榻榻米面积大小(约7-8㎡)的舱内空间,目标是让宇航员能在漫游车内生活的同时进行月球探测,正在全力进行研究研发中。
接着,三菱重工的仲岛进行了如下说明。
三菱重工株式会社 防卫·宇宙领域 宇宙事业部项目负责人仲岛淳先生
仲岛淳

至今为止三菱重工参与了国际宇宙空间站计划,以及宇航员在轨道上作业的日本实验舱“希望”号和向宇宙空间站运送物资的货运飞船“鹳”的研发。
目前三菱重工正在参与的宇宙项目有:新型物资货运飞船及作为绕月载人据点的“Gateway”、被称为“I-HAB”的国际居住模块,以及负责月球表面水资源探索的“LUPEX Rover”等,积极参与探索领域的宇宙研发。我们将活用到目前为止培育的航天器集成技术和耐宇宙环境技术、载人宇宙停留技术,全力支援载人加压Rover system的研发讨论。
此外,“LUPEX Rover”以21世纪20年代中送上月球作为目标推进研发,其在月球表面取得的各种各样的数据,我们认为也可活用于载人加压月球漫游车的研发。
另一方面,针对“LUPEX Rover”的研发,丰田也在说明会上发表了将活用以自动驾驶技术为首等在地上靠汽车培育出来的技术,全力进行支援。
原本载人加压月球漫游车是以参加NASA(美国航空航天局)主导的月球表面及火星载人探测计划“阿尔忒弥斯计划”为前提进行研究研发的。筒井先生表示:现在则是以2029年的发射为目标,在日本负责研发的方向上推进与美国的合作关系。
筒井先生
载人加压月球漫游车允许两名宇航员在30天的移动中进行探测。
无人乘坐时该装置也可一边进行无人驾驶一边完成各种各样的活动。它将在阿尔忒弥斯计划中作为勘探活动的中心,发挥作用。
宇宙探索项目以国际合作体制为基础,同时,也存在国家间的宇宙研发竞争,可以说是关系到各国尊严的项目。
因此,载人加压月球漫游车的研究研发也得到了众多拥有先进技术的日本企业的协助,以TEAM JAPAN的体制推进。
筒井先生还谈到了,面对国家间的竞争这一侧面情况,在阿尔忒弥斯计划中,将以TEAM JAPAN负责载人加压月球漫游车的方向进行调整,我们认为这是一个自然的趋势。
筒井先生
阿尔忒弥斯计划启航,关于我们将负责哪些部分,与NASA进行了反复多次的意见交换,这过程中自然而然地朝着由我们负责研发载人加压月球漫游车的方向而推进。
理由之一是NASA对丰田的实绩和技术能力抱有很大期待。
对于日本来说,汽车产业是具备很大优势的,此外还有日本实验舱“希望”号培养的宇宙停留技术。我认为我们的优势可以说正好符合NASA的期待,所以这是必然的结果。

丰田为什么要研发月球探测车?其意义和目的何在?山下强调说,研发月球探测车的根本原因是丰田自成立以来就一直渴求实现的 “产业报国”思想。
山下
在产业报国这一思想的激励下,我们通过推进这个项目,将目标着眼于“技术的提升”和“人才的成长”。
我们希望在2029年登月之前,便将通过研发月球探测车积累下来的技术回馈给社会。
据山下介绍,载人加压月球漫游车有四项核心技术,它们分别是再生型燃料电池、越野行驶性能、越野自动驾驶和UX(即用户体验,包括宜居性、可视性、可操作性等)。
在说明会上,山下介绍了每项技术的进展以及它们将如何回馈地球。
首先是再生型燃料电池(RFC),该系统结合了水电解制氢装置和燃料电池(FC)。包括MIRAI在内,丰田多年来致力于研发燃料电池(FC),并提高了这方面的技术和可信赖性。在利用好地面上的知识后,再生型燃料电池技术得到了进一步发展。
我们知道,月球上的白天和黑夜分别会持续两周。尽管环境如此恶劣,但水资源还是有望存在的。
白天利用太阳能电池产的电和水来生成氢气和氧气,晚上则由FC供电,如果能源能够形成这样的循环,人们就可以长期稳定地探测月球。山下表示,目前他们正在为实现这一目标进行研究。
山下
在月球表面如此恶劣的环境下,仅靠太阳和水就能持续发电的技术,也可以被活用到地面上的各种社会环境中,比如孤岛、偏远村落、灾难发生时的避难所、冲突地区和难民营等等。
我们相信,通过研发LUNAR CRUISER完善RFC技术,我们可以为实现循环型社会做出重大贡献,进而实现碳中和,这无疑是在帮助解决地球上存在的社会问题。
其次是越野性能。月球表面情况复杂,有陨击坑、岩石、斜坡,还覆盖着大片细粒沙土,即月尘。
山下
我们现在面临如下挑战:研发能够应对如此恶劣环境的轮胎和推进力控制系统,以及兼顾行驶性能和电力消耗之间的平衡。
目前,我们正在利用越野行驶测试车辆来研究最适配的运动控制系统,并积极与普利司通合作研发金属轮胎,以及采用电动技术的行走系统等等。
据山下介绍,现阶段他们已制造出了一辆越野行驶测试车辆,它的四个车轮分别装有电动机,且每个轮子都有独立转向装置。该车的研发工作在一个越野赛道上进行,该赛道还原了陨击坑等月球表面的情况。此外,他们还将在今年内制造出一辆原尺寸大小的综合测试车,并在丰田的研发设施内设立一个新的汽车试验场,以加速相关研发工作。
丰田时报对越野行驶测试车辆进行了独家报道,相关报道将于9月底发布。
山下
在月球探测方面,我们正在研发能够安全有效地克服岩石和陨击坑,并且能够顺利爬坡和下坡的越野技术。
我们相信,从中获得的知识可以以技术的形式反馈到地球上,在地面所有地方都实现安心安全的行驶。
接下来是有关越野自动驾驶的问题。通过山下的介绍我们了解到,月球探索工程中,要在没有道路和地图的月球上行驶,越野自动驾驶是非常重要的一项技术。
山下
因为与地面上的情况不同,月球上无法使用GPS,所以LUNAR CRUISER必须在从未行驶过的地方自行推测自己的位置,判断周围是否有障碍物,掌握路面坡度等周边环境,制定可供安全行驶的路线。为实现这点必须要有强大的技术支持。
为挑战这一课题,丰田不断致力于新技术的探究。譬如,在推定自身位置的导航技术方面,我们就在无线电导航、以恒星位置推定姿态角的恒星跟踪器、以三维加速度运算推定出运载体本身速度与位置移动数据的惯性导航等技术领域展开了研发。
现在,研发团队们还使用改造后的RAV4测试车辆,在模仿月球表面情况的汽车试验场上,推进着关于自动驾驶功能的研发评价工作。
山下
适用于月球表面的自动驾驶技术,不仅可以服务于地球上的汽车安全驾驶,提高汽车在路况极差的环境中的行驶性能,还可以在遇到灾害时派上用场,譬如自动、远程确认受灾地状况,还可以向危险区域运送物资。
最后,不容忽视的还有用户体验问题。月球探索工程预计将由2名宇航员在狭窄的车内生活1个月。
实际的月球探索中,宇航员要在荒凉且只有黑白两色的枯燥月球环境里,1天之内最多要坚持8小时,6天不间断地进行越野驾驶。
在这种情况下,宇航员们的精神负荷将非常高,如此便会导致工作效率下降、热情减退。另外,由于很难通过肉眼判断行驶路线,所以精神疲劳还会导致操作与判断错误风险的上升。
山下
即使环境恶劣,但我们依然希望能为宇航员们提供尽可能舒适的居住空间,与方便的操纵功能,降低他们的精神负担和操作失误风险。
随着近几年的研发推进,我们还制作了原尺寸舱内实体模型,设想出真实的居住空间并展开各种研究,使用驾驶模拟器稳步推求验证。
希望能够为远离地球,在狭窄空间里处于极限状态的人们,提供安心、舒适的移动、公私兼顾的健康生活。
山下激情澎湃地说道:在汽车实现了自动驾驶和个人移动性(personal mobility)等多样化形式的现今,他们能够通过上述研究,为以人为本的移动出行设计做出贡献。
山下

虽然上文中我们介绍了许多关于LUNAR CRUISER的核心技术,实际上它的研发还涉及到许多其他领域的研发基础。
譬如,在没有空气的月球表面如何散热、加压车体的构造、如何与地球保持通信等,不胜枚举。
开展如何将这些元素融合到一辆月球探测车上的研发工作尤为重要,致力推动这方面工作的企业绝不只有丰田一家。
今后,我们应以2029年的登月为目标,与各志同道合的公司展开合作,不断融合汽车产业与航天产业。
丰田有着“道路锻炼人,亦锻炼车”的思想。
而月球表面可谓是极端路况之最,即我们在向终极的锻炼发起挑战。
相信在佐藤恒治社长所提出的“一起改变汽车未来”的方针下,以变革成为移动出行公司为目标的丰田汽车制造,定会取得成果。