在月球上驾驶是什么样的

通用汽车的模拟器提供了一个机会,让人们可以虚拟体验宇航员几十年前真实的经历——以及未来可能再次体验到的经历。
模拟器。通用汽车

“在月球上驾驶就像在冰上驾驶,”通用汽车车辆动力学高级项目负责人杰夫·沃格特警告说。“如果你能想象最糟糕的冰暴,那就是那样的感觉。”

在我轮到驾驶通用汽车的月球漫游车模拟器之前,我一直在盘问沃格特。从小时候看阿波罗宇航员登月起,我就梦想着虚拟体验这次驾驶。

阿波罗 17 号的宇航员吉恩·塞尔南和杰克·施密特驾驶着漫游车在月球表面寻找具有地质意义的岩石,他们的可靠四驱车让这次任务更具成效。但自从塞尔南和施密特于 1972 年 12 月乘坐登月舱的上升段离开月球以来,在月球崎岖的地表驾驶越野车这一想法就一直沉寂了。

现在,制造了首批月球漫游车(Lunar Roving Vehicles)的通用汽车公司,正与洛克希德·马丁公司合作,旨在推出一款新的月球移动车辆(Lunar Mobility Vehicle,LMV)。

该项目的一个关键开发工具是通用汽车的模拟器,它帮助工程师测试那些无法在地球上进行实际物理测试的车辆设计。这是因为月球的重力较弱,只有地球的六分之一。LMV 在地球上有多重 1500 公斤,但在月球上只有六分之一的重量,因此在布满灰尘的表面上的牵引力非常差。

我滑到模拟器方向盘后面。目标是避免突然的动作。不要急起步、急刹车或急转弯。沃格特说,尤其要注意小心地驶出陨石坑。“我们很快就了解到,如果在低重力下加速过猛爬坡,你就会飞到太空去。”

记住了。

1972 年 12 月,尤金·A·塞尔南与月球漫游车合影。NASA

事实证明,当轻轻驾驶时,就像在冰上一样,LMV 完全温顺且响应灵敏。主要的挑战是模拟器驾驶的一个弊端:使用 2D 屏幕代替现实。尽管有 270 度的环绕显示屏,展示了通用汽车电脑中载入的月球南极一平方公里的区域,但几乎感觉不到倾斜感,而你如果在现实中爬升或下降一个陨石坑,会真实地感受到。

操作模拟器时,你被包裹在一个位于黑暗房间中的 26 英尺直径的高清显示屏内。你从一辆汽车的驾驶舱部分驾驶,该驾驶舱安装在一个可以左右倾斜、前后俯仰的底座上,但由于驾驶动作轻柔,在模拟月球程序时,大部分动作都难以察觉。估计当模拟最新的 Corvette 在赛道上飞驰时,颠簸会更明显!

作者在模拟器中。通用汽车 / 截图

当 LMV 对油门踏板的响应似乎异常迟钝时,这表明你正在爬坡。当你抬起油门踏板时,它似乎没有减速,是因为你在下坡。

月球南极的可用照片分辨率较低,因此大的地貌特征得到了准确表示。小的陨石坑和岩石是基于对它们在月球上普遍存在的理解而统计生成的。LMV 被证明有足够的离地间隙,可以轻松地越过看起来很小的岩石。没有参照物,我不知道它们到底有多大,但我现在知道,漫游车将能够直接碾过它遇到的绝大多数岩石。

LMV 的最高速度是 25 公里/小时,但我从未超过 12 公里/小时。碰撞将是无害的虚拟的,但重置模拟器所需的时间意味着我月球驾驶幻想的即时终结。阿波罗 LRV 的最高时速为 13 公里/小时,但宇航员倾向于以约 5 公里/小时的速度驾驶,以避免损坏漫游车并尽量减少车轮扬起的尘埃。

对 LMV 的能力进行建模很重要,因为与阿波罗 LRV 不同,LMV 预计大部分时间将独自执行任务,在各项工作之间自主驾驶,并搭载乘员。从地球到月球的无线电信号往返时间为 3 秒,这使得远程遥控不切实际,尤其是在 LMV 能够达到的速度下。

通用汽车正将其自动驾驶汽车部门 Cruise 的技术应用到 LMV 上,以便在宇航员不在时也能工作。洛克希德·马丁公司的设计是一款专门的着陆器,用于将 LMV 运送到月球表面,而不是像 LRV 那样将其与宇航员一起搭载飞行。

这辆漫游车的全尺寸概念模型。通用汽车

自主性意味着 LMV 可以在着陆后立即开始工作,探索地形并进行实验,而无需等待阿尔忒弥斯月球任务的宇航员到达。LMV 将采用 Ultium 电力传动组件,这些组件与通用汽车陆地电动汽车使用的相同。它将拥有相同的电动机,并且尽管目前在 GMC Hummer EV 我们之前测试过 和新款凯迪拉克 Lyriq 中使用的 Ultium 电池是袋式软包电池,但通用汽车的 Ultium 路线图还包括 LMV 将使用的圆柱形电池。据该公司称,这些 AA 电池般的圆柱形电池更适合月球两周白天和两周夜晚之间 500 度的极端温差。

通用汽车从 Hummer EV 的三个电动机控制程序中获得的经验,为 LMV 的四个电动机编程提供了信息。这意味着这些电动机将能够最大限度地利用稀少的牵引力,并且还可以让漫游车执行像 Hummer 那样的超小转弯技巧,通过将动力输送到外侧车轮来实现。

LMV 的设计细节值得关注,包括座椅位置,让两名宇航员位于前轮前方,而不是像 LRV 那样坐在车辆中间。这减少了他们暴露在前轮扬起的磨蚀性尘埃中的机会,这些尘埃由于其静电荷而粘附在一切上面。

通用汽车设计师向我展示的模型中,宇航员坐在敞开的环境中,但他们解释说,最新版本采用了车身面板,封闭了座椅和 LMV 的货舱,以进一步阻挡尘埃。

考虑到通用汽车已经采取了如此多的措施来帮助保持我未来宇航服的清洁,我更乐于志愿接受月球驾驶 LMV 的任务。还有谁已经练习过了?

 

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Dan Carney

科技领域特约撰稿人

Dan Carney 自 1998 年以来一直是《流行科学》的汽车特约撰稿人。在此期间,他记录了电动汽车技术从昂贵、不切实际的科学项目到即将进入主流市场的车辆的演变过程。他还见证了驾驶辅助技术的发展及其最终发展为自动驾驶汽车的潜力。


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