日本登月(4)迷你探测车组群探月
2021/06/23
展会上,一台夹在直径10厘米的两个车轮中间的大个儿摄像机吸引了许多孩子排队观看。通过操作遥控器,它可在沙地上自由自在地移动,乍看上去像是个玩具,实际却是由独立机器人创作师(Robot Creator)开发的个性十足的月面探测车。2021年秋季,它将参与美国宇航局(NASA)的任务,实现民间的首次探月。
地震后辞职单干:“想做对社会有用的事”
2011年3月11日,日本戴蒙公司(Dymon,东京大田区)社长中岛绅一郎(55岁)前往东京都内参加产业展会,但在返回的路上遇到了3·11东日本大地震。他从停运的电车上下来,一边朝着埼玉县的家徒步行走,一边做了一个决定,那就是从当时就职的公司辞职,自己出来单干。他回忆说“我当时想凭借自己的技术做一些对社会有用的事”。第二天开始,他就没再去公司,而是开始为独立工作展开准备。
中岛曾是汽车相关企业的技术人员,是驱动系统的专家。曾开发出被德国车企采用的四轮驱动机构等。他想利用自身的技术,开发用于检修风力发电机及其他基础设施的机器人。
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开发探月车的戴蒙公司社长中岛绅一郎(东京都大田区) |
中岛从公司辞职不久后就有个熟人询问他“我正在做探月的工作,你想不想一起试试?”。当时,日本月球探索初创企业ispace(东京中央区)正在征集参加民间登月大赛——“谷歌探月大奖赛(Google Lunar X Prize)”的开发探测车的技术人员。中岛接受了邀请,开始负责研究行驶系统的机制等。
登月竞赛无疾而终
不过,参加谷歌探月大奖赛的企业一家都没有实现登上月球,这项竞赛在2018年无疾而终。中岛当时想“什么都没做成就结束了。绝不能就这样放弃”,于是,他决定自己开始摸索探月业务。
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一个孩子在“OOita Space Festa”的体验角操控探测车“YAOKI” |
中岛开始开发新的月面探测车时,从根本上调整了设计。以前想出来的探测车最轻也有5公斤左右。考虑到据称往月球运输“1公斤(物品)要花1亿日元”的运输成本,中岛想彻底减轻重量,从而削减成本。
中岛开发的探测车“YAOKI”采用由两个大车轮和一个像尾巴一样的部件的三点支撑车体的构造。采用了可以轻松改变方向、即使在微细的月球沙地上行驶也不会发生意外停车的设计。功能也只集中在摄像机上。重量只有约500克,完全不到1公斤。对于发射成本,中岛笑着打比方说“(就好比)只要放弃一栋新房子,就可以(有钱)送到月球上去”。探测车的名字是根据日语成语“七転び八起き(意为跌倒七次爬起八次,比喻百折不挠)”的读音而来。
YAOKI的开发与制作几乎全由中岛1人完成。使用的是三维CAD(计算机辅助设计)和3D打印机。在汽车相关企业及ispace里的工作是由组织推动的。难点在于考虑到安全、不会全力以赴。中岛说“1个人的话,就可以全力以赴。我想挑战自己的极限”。据说,到完成试制车,他进行了100次以上的改良。
孩子们成为试驾员
试制的探测车现在正在开展各种测试,观察能否承受发射时的撞击及振动。另一方面,它还在“Oita Space Festa”等展会上被展出,邀请孩子们用遥控器实际尝试操控。
孩子们在操控时会有大人想象不到的行驶方式。他们会让探测车与普通遥控车正面碰撞或者故意埋在沙子里让车行驶。虽然探测车采用了能承受相当于地球重力100倍的100G撞击的设计,但让孩子来操控对于了解是否存在问题是最合适不过的方式。看着孩子们操控的样子,曾经对探月持怀疑态度的一位妈妈也说“连孩子们都这么喜欢,是好事”。借助孩子们的测试还产生了让妈妈们改变对探月看法的效果。
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JAXA等也在开发非一般形状的月球机器人,用于探测月球(JAXA/TAKARA TOMY/SONY/日本同志社大学) |
YAOKI将于今年秋季被发射升空。它将被装载在美国初创企业Astrobotic Technology的月球着陆器上。Astrobotic Technology受NASA委托将实施把观测设备等送到月球上的发射任务。顺利的话,YAOKI将作为第一辆民间开发的探测车在月球上行驶。在开发配备到月球着陆器上的收纳容器方面,还得到了日本三菱化学的协助。2022年,可调查岩石种类等的配备分光摄影机的第二辆探测车也计划被送上月球。
像蚁群和蜂群一样活动的“探测车群组”
中岛还在为利用小型且低价的YAOKI的特点,实现更远大的构想而付诸努力。据称,那是让几十辆、几百辆小型探测车相互联络,对仅靠一辆大型探测车无法覆盖的广大范围实施探测和调查。
还将运用机器人技术,让探测车群组自律移动,就像蚁群和蜂群一样在月球上展开活动。还可以在宇航员及大型探测车无法进入的狭小场所及有望用于月面基地的竖坑中进行探测。中岛希望未来通过量产,将探测车的价格“降至跟轻型汽车差不多的价格”。
5月,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)宣布与TAKARA TOMY及索尼集团等合作开发小型探月机器人,概念跟YAOKI相同。这似乎证明了中岛的前瞻性,但也意味着竞争对手的出现。民间探测车首次月面行驶成功之后,还将面临着如何实现商业化的课题。
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