美国航天公司Astrolab公布下一代月球车FLEX原型设计,有望用于NASA阿尔忒弥斯计划

创建时间:2022-03-15 09:16

3 月 10 日,由资深航天机器人工程师创立的总部位于美国加利福尼亚的初创公司 Astrolab 公司公开了其目前已经经过测试的下一代月球车的全尺寸工作原型样机。


这款月球车有望用于 NASA 的阿尔忒弥斯任务,而且 Astrolab 公司还透露,这款月球车的原型已经可以在达到与 NASA 之前的月球车同样速度的同时拥有更多的功能,并可执行更多的任务。而 Astrolab 公司也表示希望 NASA 在未来采用该公司所设计的月球车。


阿尔忒弥斯计划是主要由美国政府资助并由 NASA 主导的一个载人航天项目,该计划的目标是最早在 2025 年将人类送入月球并返回,并在月球上建立一个长期的月球殖民地,并以此为基础进一步将宇航员送往火星。


Astrolab 公司所发布的月球漫游车被命名为“FLEX”,也就是“灵活物流与探索”(Flexible Logistics and Exploration,简称 FLEX)车,这款月球漫游车可以在月球上运送货物或宇航员,大约有一台普通四轮汽车的大小。它可以容纳重达 1500 公斤的货物,这些货物可以放置在主甲板的上方或下方。而且这款月球漫游车所设计的操控方式有至少两种,既可以通过远程控制驾驶,也可以由月球车上的两名宇航员来驾驶。


图|Astrolab 公司对 FLEX 月球车的原型车进行测试 (来源:Astrolab)

功能多样化的模块化载荷设计


Astrolab 公司的的创始人兼 CEO 贾雷特·马修斯(Jaret Matthews)告诉媒体,该公司在设计 FLEX 月球车时还考虑到一个在不久的将来会遇到的一个应用场景,那就是如何在同一款月球漫步车上让载人着陆器 (例如 SpaceX 公司的 Starship 载人着陆器等)、和机器人着陆器 (例如 NASA 的月球运输有效载荷等商业服务计划中使用的着陆器等)都实现运送大量货物的目的。


Jaret Matthews 表示,这款 FLEX 月球车从某种意义上也代表了针对如何安全到达月球表面并执行任务的重新思考。而 Astrolab 公司通过 FLEX 月球车想要实现的,就是设计并制造一款有史以来用途最广泛的月球车,这其中的最主要的创新点,就是为 FLEX 月球车赋予的模块化的有效载荷功能,这一设计也受到了传统集装箱运输的启发,这样 FLEX 在接到不同种类的任务时,只需进行稍微调整就可以胜任新的任务,例如在月球上的探索、货物运送、场地建设和其他后勤工作等不同任务。


1970 年代阿波罗时代的其他月球漫游车往往只是针对某个单一任务进行设计的,例如为机器人登陆火星任务开发的火星漫游车,只能执行事先定制的特定任务,在遇到宇航员登陆火星这一情景时,它就完全没有用武之地。Jaret Matthews 之所以意识到这一问题,与他之前的工作经验也是密不可分的,他在职业生涯的早期曾经在美国喷气推进实验室参与了多个火星探测器项目,并在一个月球探索项目中提出了一个名为 ATHLETE 的月球车概念。


Jaret Matthews 指出,这并不意味着早期月球车的设计就是不合理的,在过去由于科技水平的限制,不得不极度强调质量效率,并为了质量效率这一指标而牺牲许多其他的方面。但在即将到来的时代,我们需要做的是更多地考虑某种可能实现的规模经济效应。


他在发布会上说:“要让人类社会真正在地球以外的地方持续生活和运作,就需要建造一个从地球发射台到月球最终端都综合考虑进去的高效且经济的网络。”


更重要的是,FLEX 月球车已经远远不仅仅是一个概念。Astrolab 公司已经制造了一个全尺寸比例的漫游车原型,并于 2021 年的 12 月在加利福尼亚州的死亡谷(Death Valley)国家公园附近的杜蒙沙丘(Dumont Dunes)非公路游乐区对这款原型车进行了为期 5 天的现场测试。在测试中,工程师们使用漫游车模拟执行了未来月球基地可能需要的一系列活动,例如设置太阳能电池板等,并对它在载人驾驶或远程操作这两种不同情况下的地形导航能力进行了测评,这次测试的照片和视频也进行了对外发布。


加拿大前宇航员克里斯·哈德菲尔德(Chris Hadfield)也参与了对 FLEX 月球车的测试,同时他也是 Astrolab 顾问委员会成员,他还曾在一份声明中对于在月球上的移动性进行了强调,他认为这对于未来长期的月球探索和定居月球有着重要的意义。在 FLEX 的设计过程中,Hadfield 也从驾驶员的角度提出了许多重要建议和反馈。经过测试后,他说:“对于 FLEX 的驾驶测试不仅是一种乐趣,而且还可以十分直观地体会这款月球车的大小、操作性和功能,”


竞争重重


Astrolab 公司凭借 FLEX 月球车接受订单的第一个机会的可能是 NASA 的 LTV (Lunar Terrain Vehicle /月球地形车) 项目,该项目旨在为未来的阿尔忒弥斯登陆开发月球车。


不过,在争取 LTV 的合同方面,Astrolab 公司很可能将面临强大竞争。洛克希德马丁(Lockheed Martin)公司曾经在 2021 年 5 月宣布与通用汽车公司合作设计月球车,不过当时有关这款月球车的概念仍然处于早期阶段。此外,美国军工生产商诺斯罗普·格鲁曼(Northrop Grumman) 公司也在 202 1 年 11 月宣布,正在与几家公司合作设计月球车,但所透露的技术细节很少。


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