自1972年以來時隔約半個世紀再次載人登月的美國「阿爾忒彌斯計劃」近期將伴隨着宇宙太空船的無人飛行試驗正式起動。參加該計劃的日本團隊承諾的專案之一是開發在月球上行程的載人探測車(漫遊車)。也許到了2050年,日本產漫遊車會成爲月球上的主角。
最早於2022年8月把宇宙太空船「獵戶座」送到繞月軌道上進行無人飛行,接下來進行載人飛行,最快將於2025年實施載人登月——這是1960~1970年代美國「阿波羅計劃」後續專案「阿爾忒彌斯計劃」預定的時間表。
將於8月開始的第一次無人飛行試驗將在運送宇宙太空船的新型火箭「SLS」上搭載日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)開發的兩架超小型偵檢器。其中的「Omotenashi」(待客之道)將成爲日本第一架登陸月球的偵檢器。以前日本的「輝夜號」和「飛天號」等人造衛星爲從高空探索月球做出過貢獻,2022年則將成爲日本正式登陸月球探測的元年。
JAXA與豐田開發的月表探測車「月球巡洋艦(LUNAR CRUISER)」(供圖:豐田)
JAXA與豐田正面向未來的月球探測共同開發漫遊車。設想採用雙座,以燃料電池爲動力源。計劃2029年將其送上月球。
月球的重力爲地球的六分之一,溫度在零下170度~零上120度之間激烈變化。受強輻射影響,月球表面被稱爲「表碎屑」的特殊沙子覆蓋。包括耐久性和溫度變化等在内,漫遊車在月球上需要克服很多問題,不像在地球上行駛那麼容易。需要爲此改良零部件和動力源。
關鍵部件之一是安裝在漫遊車上作爲「腿」使用的月球專用輪胎。輪胎由普利司通開發,材料不使用橡膠,而是使用不鏽鋼金屬。2022年春在沙子結構據說與月球相似的鳥取沙丘(鳥取市)進行了行駛試驗。實際應用於月球的準備工作正在穩步推進zhi3中。
動力源方面,除了阿爾忒彌斯計劃使用的燃料電池外,還出現了未來有望應用於探測車的有力候選。JAXA與日立造船最近在國際太空站(ISS)的日本實驗艙「希望號」上首次在太空中成功進行了新一代電池全固體電池的充放電。
這款電池可以在零下40度~零上120度的溫度範圍内使用,考慮在月球上的惡劣環境中使用。實驗使用的電池重25克,容量不大。「最初將用於小型設備,如果能擴大容量,就有望全面用於探測車」(JAXA公關部)。
此外,初創企業Daimon(東京大田區)和ispace(東京中央區)也公佈了投放無人小型月球探測車的計劃。
迄今爲止在月球上行駛探測車的只有美國、前蘇聯和中國三個國家。讓日本探測車「在月球上行駛」的挑戰將全面展開。
國際競爭戰略存在課題
月球載人探測及探測車的主要動向與未來展望 | |
1969年 | 美國阿波羅11號首次載人登月 |
1970年 | 前蘇聯將無人探測車“月面步行者1號”送上月球 |
1971~1972年 | 美國透過阿波羅15~17號將載人月球漫遊車“LRV”送上月球 |
2013年 | 中國將無人探測車“玉兔”送上月球 |
2019年 | JAXA與豐田宣佈共同開發載人探測車“月球巡洋艦” |
2022年 | “阿爾忒彌斯計劃”透過無人飛行試驗起動,日本偵檢器將首次登陸月球 |
2022年 | Daimon(東京大田區)投放無人探測車 |
2024年 | ispace(東京中央區)投放無人探測車 |
2029年 | JAXA與豐田投放載人探測車 |
2050年前後 | 多輛載人探測車成爲月球的基礎設施 |
主導推進阿爾忒彌斯計劃、負責開發作爲新一代月球探測主力的火箭、宇宙太空船和登月器的是美國。關於日本利用汽車產業的優勢開發載人探測車一事,JAXA相關人員表示:「這是日本無論如何也必須展示存在感的領域」。
在阿爾忒彌斯計劃中,日本還將爲在月球軌道建設的太空站「Gateway」補注物資並共用月球資料等。物資補注將利用根據過去已連續9次與ISS成功對接的補給船「白鸛號」的經驗開發的新一代機型「HTV-X」。
根據過去選拔出11名宇航員登月的經驗時隔13年再次募集宇航員的選拔考試也在進行中。阿爾忒彌斯計劃將充分利用日本的載人宇宙開發過去約30年積累的技術。
課題在於將來能否在月球探測以外的領域也掌握主導權。例如,在月球基地建設方面,鹿島和清水建設等建築商以及三澤住宅等也積累了相關知識,但尚不清楚該如何利用這些技術。日本是制定在探測月球的國際競爭中制勝的具體戰略的時候了。
原文:松添亮甫、《日經產業新聞》,2022/8/19
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部