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? 豐田攜手三菱重工
? 豐田為什么要研發(fā)月球探測(cè)車？
? 融合汽車產(chǎn)業(yè)與航天產(chǎn)業(yè)
2019年，豐田宣布將與JAXA（日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)）共同展開(kāi)載人加壓月球漫游車的研究。后續(xù)，面向媒體的說(shuō)明會(huì)于2023年7月21日舉辦。
實(shí)際上，與JAXA的共同研究在2022年已完成。目前豐田正在為面向2024年的本體研發(fā)啟動(dòng)做準(zhǔn)備，處于先行研發(fā)的階段。
豐田月球探測(cè)車研發(fā)項(xiàng)目組長(zhǎng)山下健，關(guān)于此次舉辦說(shuō)明會(huì)的理由，做出了如下說(shuō)明。
豐田汽車 月球探測(cè)車研發(fā)項(xiàng)目組長(zhǎng)
山下健
作為共同研究的后續(xù)階段，JAXA方提出的概念討論委托，豐田于2022年秋正式開(kāi)始推進(jìn)。
2022年末，我們與三菱重工確認(rèn)將在系統(tǒng)層面進(jìn)行共同研發(fā)，而非提供單一組件層面合作。
為了讓各位理解本次研發(fā)將以這樣的體制進(jìn)行，我們特別舉辦了本次說(shuō)明會(huì)。
在這樣的背景下，記者招待會(huì)上除了山下以外，三菱重工防衛(wèi)·宇宙領(lǐng)域 宇宙事業(yè)部項(xiàng)目負(fù)責(zé)人仲島淳先生，JAXA國(guó)際宇宙探索中心 技術(shù)領(lǐng)域總負(fù)責(zé)人筒井史哉先生也登臺(tái)做了發(fā)言。
“LUNAR CRUISER”原為豐田對(duì)其的愛(ài)稱，正式名稱應(yīng)為“載人加壓月球漫游車”。因?yàn)樵撗b置的密閉空間對(duì)氣壓進(jìn)行了調(diào)節(jié)，創(chuàng)造出了接近地面環(huán)境的“增壓艙內(nèi)空間”，所以即使是在重力為地面的6分之1、白天氣溫高達(dá)120度、夜晚卻低至零下170度的嚴(yán)酷環(huán)境中，宇航員也無(wú)需像以往一樣，在月球車中，穿著倉(cāng)外活動(dòng)服。
筒井先生對(duì)其特征進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。
JAXA 國(guó)際宇宙探索中心 技術(shù)領(lǐng)域總負(fù)責(zé)人
筒井史哉
本次研發(fā)對(duì)象的載人加壓月球漫游車，同時(shí)具有移動(dòng)功能和居住功能，所以不受月球的著陸地點(diǎn)束縛，可以長(zhǎng)期移動(dòng)并進(jìn)行探測(cè)?？梢哉f(shuō)是“在月球表面行駛的宇宙飛船”。
載人加壓月球漫游車全長(zhǎng)6米，總寬度5.2米，高3.8米。相當(dāng)于約2輛小型巴士的大小，內(nèi)有4.5個(gè)榻榻米面積大?。s7-8㎡）的艙內(nèi)空間，目標(biāo)是讓宇航員能在漫游車內(nèi)生活的同時(shí)進(jìn)行月球探測(cè)，正在全力進(jìn)行研究研發(fā)中。
接著，三菱重工的仲島進(jìn)行了如下說(shuō)明。
三菱重工株式會(huì)社 防衛(wèi)·宇宙領(lǐng)域 宇宙事業(yè)部項(xiàng)目負(fù)責(zé)人仲島淳先生
仲島淳
至今為止三菱重工參與了國(guó)際宇宙空間站計(jì)劃，以及宇航員在軌道上作業(yè)的日本實(shí)驗(yàn)艙“希望”號(hào)和向宇宙空間站運(yùn)送物資的貨運(yùn)飛船“鸛”的研發(fā)。
目前三菱重工正在參與的宇宙項(xiàng)目有：新型物資貨運(yùn)飛船及作為繞月載人據(jù)點(diǎn)的“Gateway”、被稱為“I-HAB”的國(guó)際居住模塊，以及負(fù)責(zé)月球表面水資源探索的“LUPEX Rover”等，積極參與探索領(lǐng)域的宇宙研發(fā)。我們將活用到目前為止培育的航天器集成技術(shù)和耐宇宙環(huán)境技術(shù)、載人宇宙停留技術(shù)，全力支援載人加壓Rover system的研發(fā)討論。
此外，“LUPEX Rover”以21世紀(jì)20年代中送上月球作為目標(biāo)推進(jìn)研發(fā)，其在月球表面取得的各種各樣的數(shù)據(jù)，我們認(rèn)為也可活用于載人加壓月球漫游車的研發(fā)。
另一方面，針對(duì)“LUPEX Rover”的研發(fā)，豐田也在說(shuō)明會(huì)上發(fā)表了將活用以自動(dòng)駕駛技術(shù)為首等在地上靠汽車培育出來(lái)的技術(shù)，全力進(jìn)行支援。
原本載人加壓月球漫游車是以參加NASA（美國(guó)航空航天局）主導(dǎo)的月球表面及火星載人探測(cè)計(jì)劃“阿爾忒彌斯計(jì)劃”為前提進(jìn)行研究研發(fā)的。筒井先生表示：現(xiàn)在則是以2029年的發(fā)射為目標(biāo)，在日本負(fù)責(zé)研發(fā)的方向上推進(jìn)與美國(guó)的合作關(guān)系。
筒井先生
載人加壓月球漫游車允許兩名宇航員在30天的移動(dòng)中進(jìn)行探測(cè)。
無(wú)人乘坐時(shí)該裝置也可一邊進(jìn)行無(wú)人駕駛一邊完成各種各樣的活動(dòng)。它將在阿爾忒彌斯計(jì)劃中作為勘探活動(dòng)的中心，發(fā)揮作用。
宇宙探索項(xiàng)目以國(guó)際合作體制為基礎(chǔ)，同時(shí)，也存在國(guó)家間的宇宙研發(fā)競(jìng)爭(zhēng)，可以說(shuō)是關(guān)系到各國(guó)尊嚴(yán)的項(xiàng)目。
因此，載人加壓月球漫游車的研究研發(fā)也得到了眾多擁有先進(jìn)技術(shù)的日本企業(yè)的協(xié)助，以TEAM JAPAN的體制推進(jìn)。
筒井先生還談到了，面對(duì)國(guó)家間的競(jìng)爭(zhēng)這一側(cè)面情況，在阿爾忒彌斯計(jì)劃中，將以TEAM JAPAN負(fù)責(zé)載人加壓月球漫游車的方向進(jìn)行調(diào)整，我們認(rèn)為這是一個(gè)自然的趨勢(shì)。
筒井先生
阿爾忒彌斯計(jì)劃啟航，關(guān)于我們將負(fù)責(zé)哪些部分，與NASA進(jìn)行了反復(fù)多次的意見(jiàn)交換，這過(guò)程中自然而然地朝著由我們負(fù)責(zé)研發(fā)載人加壓月球漫游車的方向而推進(jìn)。
理由之一是NASA對(duì)豐田的實(shí)績(jī)和技術(shù)能力抱有很大期待。
對(duì)于日本來(lái)說(shuō)，汽車產(chǎn)業(yè)是具備很大優(yōu)勢(shì)的，此外還有日本實(shí)驗(yàn)艙“希望”號(hào)培養(yǎng)的宇宙停留技術(shù)。我認(rèn)為我們的優(yōu)勢(shì)可以說(shuō)正好符合NASA的期待，所以這是必然的結(jié)果。
豐田為什么要研發(fā)月球探測(cè)車？其意義和目的何在？山下強(qiáng)調(diào)說(shuō)，研發(fā)月球探測(cè)車的根本原因是豐田自成立以來(lái)就一直渴求實(shí)現(xiàn)的 “產(chǎn)業(yè)報(bào)國(guó)”思想。
山下
在產(chǎn)業(yè)報(bào)國(guó)這一思想的激勵(lì)下，我們通過(guò)推進(jìn)這個(gè)項(xiàng)目，將目標(biāo)著眼于“技術(shù)的提升”和“人才的成長(zhǎng)”。
我們希望在2029年登月之前，便將通過(guò)研發(fā)月球探測(cè)車積累下來(lái)的技術(shù)回饋給社會(huì)。
據(jù)山下介紹，載人加壓月球漫游車有四項(xiàng)核心技術(shù)，它們分別是再生型燃料電池、越野行駛性能、越野自動(dòng)駕駛和UX（即用戶體驗(yàn)，包括宜居性、可視性、可操作性等）。
在說(shuō)明會(huì)上，山下介紹了每項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)展以及它們將如何回饋地球。
首先是再生型燃料電池（RFC），該系統(tǒng)結(jié)合了水電解制氫裝置和燃料電池（FC）。包括MIRAI在內(nèi)，豐田多年來(lái)致力于研發(fā)燃料電池（FC），并提高了這方面的技術(shù)和可信賴性。在利用好地面上的知識(shí)后，再生型燃料電池技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展。
我們知道，月球上的白天和黑夜分別會(huì)持續(xù)兩周。盡管環(huán)境如此惡劣，但水資源還是有望存在的。
白天利用太陽(yáng)能電池產(chǎn)的電和水來(lái)生成氫氣和氧氣，晚上則由FC供電，如果能源能夠形成這樣的循環(huán)，人們就可以長(zhǎng)期穩(wěn)定地探測(cè)月球。山下表示，目前他們正在為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)進(jìn)行研究。
山下
在月球表面如此惡劣的環(huán)境下，僅靠太陽(yáng)和水就能持續(xù)發(fā)電的技術(shù)，也可以被活用到地面上的各種社會(huì)環(huán)境中，比如孤島、偏遠(yuǎn)村落、災(zāi)難發(fā)生時(shí)的避難所、沖突地區(qū)和難民營(yíng)等等。
我們相信，通過(guò)研發(fā)LUNAR CRUISER完善RFC技術(shù)，我們可以為實(shí)現(xiàn)循環(huán)型社會(huì)做出重大貢獻(xiàn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)碳中和，這無(wú)疑是在幫助解決地球上存在的社會(huì)問(wèn)題。
其次是越野性能。月球表面情況復(fù)雜，有隕擊坑、巖石、斜坡，還覆蓋著大片細(xì)粒沙土，即月塵。
山下
我們現(xiàn)在面臨如下挑戰(zhàn)：研發(fā)能夠應(yīng)對(duì)如此惡劣環(huán)境的輪胎和推進(jìn)力控制系統(tǒng)，以及兼顧行駛性能和電力消耗之間的平衡。
目前，我們正在利用越野行駛測(cè)試車輛來(lái)研究最適配的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，并積極與普利司通合作研發(fā)金屬輪胎，以及采用電動(dòng)技術(shù)的行走系統(tǒng)等等。
據(jù)山下介紹，現(xiàn)階段他們已制造出了一輛越野行駛測(cè)試車輛，它的四個(gè)車輪分別裝有電動(dòng)機(jī)，且每個(gè)輪子都有獨(dú)立轉(zhuǎn)向裝置。該車的研發(fā)工作在一個(gè)越野賽道上進(jìn)行，該賽道還原了隕擊坑等月球表面的情況。此外，他們還將在今年內(nèi)制造出一輛原尺寸大小的綜合測(cè)試車，并在豐田的研發(fā)設(shè)施內(nèi)設(shè)立一個(gè)新的汽車試驗(yàn)場(chǎng)，以加速相關(guān)研發(fā)工作。
豐田時(shí)報(bào)對(duì)越野行駛測(cè)試車輛進(jìn)行了獨(dú)家報(bào)道，相關(guān)報(bào)道將于9月底發(fā)布。
山下
在月球探測(cè)方面，我們正在研發(fā)能夠安全有效地克服巖石和隕擊坑，并且能夠順利爬坡和下坡的越野技術(shù)。
我們相信，從中獲得的知識(shí)可以以技術(shù)的形式反饋到地球上，在地面所有地方都實(shí)現(xiàn)安心安全的行駛。
接下來(lái)是有關(guān)越野自動(dòng)駕駛的問(wèn)題。通過(guò)山下的介紹我們了解到，月球探索工程中，要在沒(méi)有道路和地圖的月球上行駛，越野自動(dòng)駕駛是非常重要的一項(xiàng)技術(shù)。
山下
因?yàn)榕c地面上的情況不同，月球上無(wú)法使用GPS，所以LUNAR CRUISER必須在從未行駛過(guò)的地方自行推測(cè)自己的位置，判斷周圍是否有障礙物，掌握路面坡度等周邊環(huán)境，制定可供安全行駛的路線。為實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)必須要有強(qiáng)大的技術(shù)支持。
為挑戰(zhàn)這一課題，豐田不斷致力于新技術(shù)的探究。譬如，在推定自身位置的導(dǎo)航技術(shù)方面，我們就在無(wú)線電導(dǎo)航、以恒星位置推定姿態(tài)角的恒星跟蹤器、以三維加速度運(yùn)算推定出運(yùn)載體本身速度與位置移動(dòng)數(shù)據(jù)的慣性導(dǎo)航等技術(shù)領(lǐng)域展開(kāi)了研發(fā)。
現(xiàn)在，研發(fā)團(tuán)隊(duì)們還使用改造后的RAV4測(cè)試車輛，在模仿月球表面情況的汽車試驗(yàn)場(chǎng)上，推進(jìn)著關(guān)于自動(dòng)駕駛功能的研發(fā)評(píng)價(jià)工作。
山下
適用于月球表面的自動(dòng)駕駛技術(shù)，不僅可以服務(wù)于地球上的汽車安全駕駛，提高汽車在路況極差的環(huán)境中的行駛性能，還可以在遇到災(zāi)害時(shí)派上用場(chǎng)，譬如自動(dòng)、遠(yuǎn)程確認(rèn)受災(zāi)地狀況，還可以向危險(xiǎn)區(qū)域運(yùn)送物資。
最后，不容忽視的還有用戶體驗(yàn)問(wèn)題。月球探索工程預(yù)計(jì)將由2名宇航員在狹窄的車內(nèi)生活1個(gè)月。
實(shí)際的月球探索中，宇航員要在荒涼且只有黑白兩色的枯燥月球環(huán)境里，1天之內(nèi)最多要堅(jiān)持8小時(shí)，6天不間斷地進(jìn)行越野駕駛。
在這種情況下，宇航員們的精神負(fù)荷將非常高，如此便會(huì)導(dǎo)致工作效率下降、熱情減退。另外，由于很難通過(guò)肉眼判斷行駛路線，所以精神疲勞還會(huì)導(dǎo)致操作與判斷錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)的上升。
山下
即使環(huán)境惡劣，但我們依然希望能為宇航員們提供盡可能舒適的居住空間，與方便的操縱功能，降低他們的精神負(fù)擔(dān)和操作失誤風(fēng)險(xiǎn)。
隨著近幾年的研發(fā)推進(jìn)，我們還制作了原尺寸艙內(nèi)實(shí)體模型，設(shè)想出真實(shí)的居住空間并展開(kāi)各種研究，使用駕駛模擬器穩(wěn)步推求驗(yàn)證。
希望能夠?yàn)檫h(yuǎn)離地球，在狹窄空間里處于極限狀態(tài)的人們，提供安心、舒適的移動(dòng)、公私兼顧的健康生活。
山下激情澎湃地說(shuō)道：在汽車實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)駕駛和個(gè)人移動(dòng)性（personal mobility）等多樣化形式的現(xiàn)今，他們能夠通過(guò)上述研究，為以人為本的移動(dòng)出行設(shè)計(jì)做出貢獻(xiàn)。
山下
雖然上文中我們介紹了許多關(guān)于LUNAR CRUISER的核心技術(shù)，實(shí)際上它的研發(fā)還涉及到許多其他領(lǐng)域的研發(fā)基礎(chǔ)。
譬如，在沒(méi)有空氣的月球表面如何散熱、加壓車體的構(gòu)造、如何與地球保持通信等，不勝枚舉。
開(kāi)展如何將這些元素融合到一輛月球探測(cè)車上的研發(fā)工作尤為重要，致力推動(dòng)這方面工作的企業(yè)絕不只有豐田一家。
今后，我們應(yīng)以2029年的登月為目標(biāo)，與各志同道合的公司展開(kāi)合作，不斷融合汽車產(chǎn)業(yè)與航天產(chǎn)業(yè)。
豐田有著“道路鍛煉人，亦鍛煉車”的思想。
而月球表面可謂是極端路況之最，即我們?cè)谙蚪K極的鍛煉發(fā)起挑戰(zhàn)。
相信在佐藤恒治社長(zhǎng)所提出的“一起改變汽車未來(lái)”的方針下，以變革成為移動(dòng)出行公司為目標(biāo)的豐田汽車制造，定會(huì)取得成果。
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