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月球車看著簡陋,沒想到設計製造這麼難,不愧是史上最貴的豪車

月球車作為人類史上最高科技的車輛,雖然每個型號看起來都顯得簡陋不堪,實際上它代表著一個國家綜合實力,沒有深厚的技術實力是沒辦法設計建造的,那麼設計一輛月球車有哪些困難呢?

首先就是月球車本身重量和尺寸限制

月球車作為從地球運用火箭發射到月球的車輛,它本身有一個最大的問題就是重量和尺寸被嚴格限制,每一千克的重量都要「斤斤計較」,每一寸長度都要嚴格設計,否則過大尺寸的月球車無法裝入探測器,過大的重量也會消耗火箭本身的燃料,擠占其他設備的空間。

就目前人類使用的月球車,不管是有人的還是無人的,重量基本都在幾百千克,要想在幾百千克的重量里實現車輛的機動,有充足的能力來源,還要有攝像設備、電子通信設備、車輛本身的操控設備和減震設備等,這已經是「強人所難」了,如果是有人駕駛型號,還要考慮到宇航員的重量。

在這一系列的設備中,對於普通百姓來說或許還不夠直觀,那麼換一個思路,一輛普通電瓶車的電瓶重量約為30千克。對於月球車而言,它需要支持的設備太多,對電量的消耗肯定比電瓶車要大得多。好在月球光照時間比地球長得多,通過攜帶太陽能電池可以有效地降低對電池組的依賴,但仍要考慮漫長的月夜如何保存電量以便重啟設備。

在尺寸的設計上,月球車也大量的採用了摺疊設計,例如通信天線是摺疊的,探測設備也是可摺疊或者收縮的。

月球車的工作環境惡劣

雖然月球上沒有地球上的風暴等惡劣天氣,但是月球車面臨的問題卻更多。

月球上因為引力更小,加上數億年的隕石撞擊,月球的表面是一層鬆軟的塵埃,月球車在月球表面行駛時,就像是在沙漠中行駛一樣,同時月球表面同樣存在石塊、大小的隕石坑等。這種環境下,尺寸小巧的月球車不能像地球上的越野車等可以大方的布置車體結構。

宇宙輻射和巨大的溫差,它們是對月球車的另一個大破壞。因為沒有大氣層的保護,月球上的宇宙輻射和太空中沒有區別,這些輻射對車輛的電子設備是一大破壞,能損壞或者削弱其使用壽命。

月球上的溫差同樣致命,白天最高溫度大約150°,夜晚最低溫大約-180°,因此我們可以看到衛星、月球車大多都有一層鋁箔結構,它們反射陽光,保護內部的零部件。也正是這樣的溫差,導致月球車無法使用橡膠輪胎,所以我們看到的輪胎要麼是一些特殊材料製作,要麼就是籠式的金屬結構。

其他問題

除了上述問題,研究製造月球車的困難還不止如此,例如車輛尺寸小,就涉及到微電子技術,面對複雜的工作環境,月球車也需要考慮人工智慧的技術,這樣才能更好的駕駛車輛,防止側翻等情況。

車輛保持輕便的結構,使用的金屬材料就不同於常規材料,對它的加工、焊接等工藝要求更高,製造更複雜。

還有一個詞語叫「冷焊」,這個冷焊是指在太空真空的環境下,兩片金屬相互長時間緊壓,會因為沒有物質阻擋,當原子之間的距離達到納米級,原子之間就會相互抓取,合為一體。這種情況危害很大,可能導致設備無法正常展開。

結語

在我國的「月兔二號」登上月球後,月球上已經先後有了7輛月球車,往後還會繼續增加,例如去年印度發送到月球的月球車,雖然沒能成功運行。

僅就目前國際局勢來看,能夠獨立自主研發月球車的國家仍然是少數,月球車這款人類史上最貴的豪車一定程度上代表著一個國家的整體實力,它的設計建造是經濟和科技的體現,是人類探索宇宙的重要載具。

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