“暢想探測月球的工程師之夢”～對話：JAXA若田理事×豐田寺師副社長～

目錄

? 奔月
? 工程師之夢
? 豐田與航天事業(yè)的合作已經(jīng)很久了嗎？！
? 所謂氫氣作為能源的可能性、負(fù)排放
? 致力于星球家園的工作是很重要的

宇航員JAXA若田理事（左）和豐田寺師副社長

奔月

阿波羅11號的阿姆斯特朗船長，從月球回到地球，已經(jīng)過去了50年。如今，全世界仍在熱烈地討論以月球和火星為目標(biāo)的“太空探索計劃”。

3月12日，在東京虎之門之丘舉行的國際太空研討會上，發(fā)表了一直以來JAXA（日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)·JAXA）和豐田公司秘密研發(fā)的“載人加壓月球車”的內(nèi)容概要。

“月球車”是指在月球上行駛的車輛，“載人增壓”是指使車輛內(nèi)部保持適合人體的氣壓，所以宇航員可以不必穿宇航服。這個項目以2030年上半年正式進(jìn)行月球探測為目標(biāo)。

在這里，我將介紹豐田汽車寺師副社長發(fā)表的題為“對國際太空探索的貢獻(xiàn)”的整篇演講。另外，擔(dān)任JAXA理事的宇航員若田光一先生和寺師副社長的對話環(huán)節(jié)也將介紹給大家。

工程師之夢

大家好。我是豐田汽車的寺師。因為平時總是談?wù)撈嚨脑掝}，所以今天出席JAXA的研討會，對我來講是客場，多少有點緊張。

首先，介紹一下我們豐田公司第一次接觸和太空相關(guān)工作時候的情形。這張照片是2012年奮進(jìn)號航天飛機(jī)退役時，從洛杉磯機(jī)場運輸?shù)郊永Ｄ醽喛茖W(xué)中心的時候，我們（我們的車輛作為牽引車）公司負(fù)責(zé)牽引這條路的一部分路程。照片中是一輛在德克薩斯制造的名為坦途的大皮卡，雖然牽引的距離不長，但我們做了一項非常光榮的工作。

豐田公司從創(chuàng)業(yè)以來，為了人類、為了社會、為了地球，希望做有益的工作，一直以來都秉承著這樣的理念。這次，為擴(kuò)展人類活動的新領(lǐng)域，在月球表面的環(huán)境條件下，我們能夠參與這樣的項目，感到非常光榮，我想這正是我們的“工程師之夢”吧。

現(xiàn)在，在JAXA方面提出的各種條件下，我們還處在紙上談兵的階段，我想簡單地介紹一下這個月球車的情況。這幅圖片是效果圖。因為最終還會加入各種各樣的條件，所以我想效果圖今后還會不斷地改變。豐田的汽車經(jīng)常被說成“土氣”，但是我覺得這個月球車比較帥氣，所以我想下次制造陸地巡洋艦的時候一定要使用類似的設(shè)計。（笑）

在進(jìn)行月球探測任務(wù)的時候，需要火箭和網(wǎng)關(guān)等各種各樣的設(shè)備。其中豐田能做出貢獻(xiàn)的，是人乘坐的車，也就是月球車這部分。因此，我們以各種方式研究了月球車的可行性。月球車在月球表面必須要行駛6周的時間，在它的內(nèi)部，人脫掉西裝就可以正常生活，關(guān)于空間的大小，通俗易懂地說，比4張半榻榻米的單間要小一點，月球車外面的尺寸比2輛面包車尺寸稍微大一點。

這次的任務(wù)，需要在42天內(nèi)總共行駛1萬公里。為了確保行駛所需的能量，豐田正在考慮搭載新一代的燃料電池。計劃一次性充滿氫氣，行駛1000公里。聽說一個月球日相當(dāng)于地球的兩周，一個月球夜也相當(dāng)于地球的兩周，希望在進(jìn)行太陽能發(fā)電和蓄電的同時，在行駛以外的機(jī)器操作時使用這些電力。為了能安全準(zhǔn)確地將宇航員送達(dá)目的地，并且在嚴(yán)酷的環(huán)境下開展勘探活動，需要優(yōu)異的行駛性能和幫助宇航員的自動駕駛功能。

請在這里稍微看一下視頻。豐田為全球客戶提供汽車使用。我們從2014年開始，開展了“穿越五大洲”（豐田的員工和客戶在世界各地不同的道路上駕駛豐田汽車的項目）。該項目的初衷是，通過道路鍛煉員工，得到鍛煉的員工再去制造汽車。我們的用戶在用車過程中會經(jīng)歷過各種情況，比如在無路可走的路上駕車跑長途、中途汽車發(fā)生故障，或是路面過于粗糙而無法前行、甚至?xí)龅缴ｋU等等。

為了使各種各樣需求客戶能夠放心選擇我們的汽車所具備的品質(zhì)、耐久性和可靠性，我們每天都在不斷努力。雖然地球和月球表面的環(huán)境完全不同，但是我覺得確保品質(zhì)、耐久性和可靠性的想法本身，對這次的月球車的研發(fā)會有幫助。

另外，還有最近經(jīng)常使用的CASE這個詞。如果將傳統(tǒng)的品質(zhì)、耐久性、可靠性比作現(xiàn)實汽車中看得見摸得著的技術(shù)，那么CASE中的自動駕駛、人工智能、智能網(wǎng)聯(lián)等，則被認(rèn)為是虛擬技術(shù)。要想走遍月球表面，不正是需要真實技術(shù)和虛擬技術(shù)的綜合實力嗎？因為月球環(huán)境比地球更加嚴(yán)峻，所以也希望通過為滿足本項目要求所進(jìn)行努力的過程，進(jìn)一步打造綜合實力。

從這里開始，我想就豐田貢獻(xiàn)的技術(shù)中燃料電池的部分說幾句。燃料電池并不是新技術(shù)。1965年雙子星座計劃以后，在阿波羅和航天飛機(jī)上，就開始使用氫能和燃料電池作為能源。

我想在這里請大家看一下燃料電池的結(jié)構(gòu)。我想應(yīng)該有人知道，燃料電池是氫和氧發(fā)生反應(yīng)繼而產(chǎn)生電，最終只排出水。氫和氧都是氣體，如果放入儲蓄罐，這種能源就可以長時間保存和運輸。

同時，燃料電池和鋰離子電池相比又是怎樣的呢？我們進(jìn)行了各種各樣的討論。一般來說，它的特征是輕便小型，但是我們的工程師為了確保這次的任務(wù)所需的續(xù)航里程，計算了能源總量后發(fā)現(xiàn)，燃料電池只有鋰電池質(zhì)量的五分之一左右，體積也能減少20%左右。

這次，從地球運送氫和氧作為燃料。通過更換儲蓄罐，月球車可以一直行駛，發(fā)電排出的水也可以用于冷卻水和飲用水。作為這次任務(wù)的能量來源，我認(rèn)為燃料電池在各種意義上都是最合適的。

而且，如果通過這次項目，能在月球上發(fā)現(xiàn)水資源，將來能夠靈活使用水資源的話，那么就可以在太空中穩(wěn)定地儲存并使用能源，用太陽能發(fā)的電和水進(jìn)行電解，儲存氧和氫，然后用它發(fā)電，再把排出的水循環(huán)使用。可以當(dāng)做生活用水，或者用于電解。

對于我們豐田來說，這不正是形成氫社會的雛形嗎。從這個觀點來看，我也感受到了這次任務(wù)的意義，所以我們一定要做出貢獻(xiàn)。為了實現(xiàn)可持續(xù)的移動性社會，我們認(rèn)為氫氣和燃料電池是不可或缺的，所以為此我們正在努力地普及。

迄今為止研發(fā)出來的燃料電池技術(shù)，不僅可以作為豐田的商品推出，還可以用于各種各樣的移動性用途和驅(qū)動單元，我想和更多的利益相關(guān)方一起推進(jìn)合作。

而且這次也將其加入了太空開發(fā)。太空開發(fā)是一個考驗高度技術(shù)水平的“道場”，而且，必須讓宇航員們平安地回到地球，我覺得這是一個嚴(yán)峻的任務(wù)。這次，從JAXA那里得到了這個消息，我們公司也發(fā)揮了很強(qiáng)的領(lǐng)導(dǎo)能力。因此，能成為日本隊的一員，真的非常感謝，我們也一定會好好迎接挑戰(zhàn)的。
感謝大家的傾聽。

在演講結(jié)束之后，若田先生和寺師副社長還進(jìn)行了對話。在這里，我想從該談話中選取幾個話題介紹給大家。

豐田與航天事業(yè)的合作已經(jīng)很久了嗎？！

若田
接下來請播放圖片。

若田
真了不起啊。雖然我也在電視上看過，但是現(xiàn)在還是又回憶起了那些令人懷念的日子。奮進(jìn)號航天飛機(jī)，在日本，毛利宇航員和土井宇航員也搭乘過，這是我們很熟悉的宇宙飛船。 我也在1996年和2009年搭乘過2次航天飛機(jī)。第一次飛行時，日本的實驗觀測衛(wèi)星抓拍到了航天飛機(jī)的畫面，返程的時候也是搭乘這架航天飛機(jī)回到地球的。這架航天飛機(jī)真的跟我們有著特別深的緣分，因為運送它是非常重要的任務(wù)，我還記得看到日本汽車牽引奮進(jìn)號的情景，作為日本人我感到非常自豪。 寺師
我聽說這是第一個項目，其實在若田先生和豐田公司合作的希望機(jī)器人項目中，機(jī)器人宇航員KIROBO也一起去了太空…

若田
是的。2014年，我擔(dān)任國際宇宙空間站的指揮官的時候，曾經(jīng)和KIROBO交談過，這是世界上的首次嘗試，讓我有了宇航員和機(jī)器人宇航員對話的寶貴經(jīng)驗。我覺得豐田公司和太空是有緣分的。 寺師
這次的合作，并不是從您那里聽說后才開始的，是我們團(tuán)隊的年輕人非常想造出宇宙交通工具。那時候，只有少數(shù)成員一起開始的，在交換信息的時候聊到了這個話題…。實際上從去年開始，我們就開始共同探討了…。 比起普通員工，做這個項目的成員看起來是更開心。今后成員還會增加。如果在公司內(nèi)公開招募的話，我在想會不會發(fā)生意想不到的事情。所以我現(xiàn)在很頭疼，到底該怎么組隊。 若田
謝謝。JAXA團(tuán)隊的工作人員和豐田公司一起，和具有高水準(zhǔn)、值得信賴的諸位一起工作我們也感到很自豪?！蚌励B2號”小行星探測器下降觸地的畫面，讓作為日本人的我感到很自豪。 以隼鳥2號為代表的無人探測技術(shù)，還有國際空間站“希望”號、補(bǔ)給機(jī)“鸛”，這些在載人太空活動中打造出了各種技術(shù)、可靠性、無人的太空技術(shù)和載人的探索，以及這些技術(shù)的組合。根據(jù)技術(shù)的組合，今后的目標(biāo)無論是月球，還是火星，我們將展開研發(fā)工作。 因為是JAXA的愿景，所以截止到2040年為止都是根據(jù)這個來描繪的，其中月球車增壓被定位為重要任務(wù)。聽說豐田公司也經(jīng)常預(yù)見數(shù)十年后的各種事物并進(jìn)行挑戰(zhàn)... 寺師
特別是在環(huán)境問題上，到2050年左右是一個目標(biāo)，這次給我們講的月球探測也是到2029年、也就是10年后。不過10年后也不是很久以后的事了，比如汽車的開發(fā)，1個周期大概4年以上，特別是在這種新的領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)的話，大概10年也不夠，因為需要對各種各樣的事情進(jìn)行討論。今后我跟大家一定要加快速度推進(jìn)工作。 若田
剛才我也介紹了，可是這個任務(wù)的構(gòu)想，是2029年以后的劇本，今天我在這里介紹的月球上的月球車，我想是豐田公司和JAXA共同挑戰(zhàn)未來的交匯點。 載人太空活動=安全性、可靠性，人類登上月球后一定會以健康的狀態(tài)回到地球，因此需要非常高的安全性、可靠性。這應(yīng)該是首要的需求吧。 另外，在月球表面的輻射環(huán)境、溫度環(huán)境都異常嚴(yán)峻的環(huán)境中，完成數(shù)千公里的飛行任務(wù)。我認(rèn)為這是一個非常有挑戰(zhàn)性的目標(biāo)，但是為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，我們對能源效率很高的燃料電池技術(shù)，以及豐田的整體技術(shù)都抱有很大的期待。整個日本，如果能在這方面抱成團(tuán)一起工作就好了。

所謂氫氣作為能源的可能性、負(fù)排放

寺師
剛才說到的穿越五大陸項目，對道路情況進(jìn)行學(xué)習(xí)，或許月球就是第6個條件最為嚴(yán)苛的大陸。我們接下來需要努力應(yīng)對。對于您這次提出的性能要求，雖然還處于紙上談兵的階段，但我認(rèn)為有三個要點。 第一點是氫能技術(shù)和FC技術(shù)。為了應(yīng)對長距離飛行和漫長的夜晚，也就是說，作為電源使用的氫能技術(shù)必須要繼續(xù)發(fā)揚光大。 第二點是沒有鋪好的道路，路面是何種情況，月球表面是何種情況。因為不知道路面起伏情況，所以需要具備無論如何都能夠跑遍月球表面的可靠性。 第三點是自動駕駛功能?，F(xiàn)在，如果想自動駕駛的話，會安裝傳感器、照相機(jī)、套件等各種各樣的設(shè)備和部件，但是把這些信息一次傳送回地球而產(chǎn)生的時間差對自動駕駛來說是致命的，所以必須讓它具有能夠自主運行的自動駕駛的功能。 在月球表面上能做到這樣嗎，我覺得這會成為非常難的障礙。但是，我們著眼10年后的使命，過程中會產(chǎn)生很多里程碑，所以我們一定會努力地腳踏實地地進(jìn)行研究。 就像剛才提到的一樣，我在想是不是可以把氫能社會描繪成一幅畫。正在研究中的月球車，作為燃料的氫和氧都是來自地球的，這是前提，不過，總有一天如果能在當(dāng)?shù)兀ㄔ虑颍┎杉{(diào)配這些能源，比如說如果能有像氫氣站這樣的設(shè)施就好了。 若田
是啊。各國以這個為目標(biāo)，到2020年的上半年，以利用水資源為目標(biāo)。為此，各國都在計劃進(jìn)行月球極地的探測任務(wù)，日本也在推進(jìn)這樣的計劃。之后，在2020年的后半年，為了把氫和氧從水資源中分離出來并加以利用，我們也在討論這個實驗，我想應(yīng)該會進(jìn)行下去吧。 因此，如寺師副社長所說，將來，最初是帶氫和氧的燃料電池，就像航天飛機(jī)一樣，將來要運用月球表面的水資源，從那里取出氫來使用、生活，自然地假定它將用作移動所需的能源。 寺師
也就是說，如果能在月球表面比地球更早地建立氫能社會就好了。 若田
您說得對。水、冰真的是非常珍貴的資源。在月球的探測活動之后，我們將針對火星進(jìn)行載人活動，但我認(rèn)為我們需要一個循環(huán)型的移動系統(tǒng)。 為此，日本在這個領(lǐng)域也有企業(yè)、學(xué)院、大學(xué)等各種各樣的單位進(jìn)行研究開發(fā)，所以我認(rèn)為有必要收集氫相關(guān)的技術(shù)、知識。我認(rèn)為豐田公司在地球上對于擴(kuò)大氫能的運用正在投入巨大的力量。 寺師
最近經(jīng)常有人議論說電動汽車和氫能車哪個好，所以簡單來說，基本上電動汽車是由“電池”、“馬達(dá)”和控制它的“動力控制單元”三個要素組成的。 （電動汽車）從外面充電并儲存電，所以有很多電池。燃料電池的話，基本上3個要素組成到一起的，自己用氫能發(fā)電開車。因此，燃料電池車（實際上）也是電動汽車，所以基本的想法是根據(jù)能源來改變使用方法。不一定是根據(jù)“只靠氫能行駛”、“只靠電行駛”進(jìn)行區(qū)分，基本上是相同的。 （順便說一下）所謂FCV可以使空氣清新，若田先生知道嗎？ 若田
我只聽過一點點。

寺師
MIRAI吸入空氣，通過過濾器進(jìn)行清潔，氧與氫結(jié)合在一起發(fā)生電化反應(yīng)，從而產(chǎn)生電能，電能驅(qū)動電機(jī)運轉(zhuǎn)，汽車行駛。實際上，排出的是水和剩下的空氣，不過，因為安上了過濾功能，吸入PM2.5，排出的時候，PM2.5會大大降低。 也就是說，它起著空氣凈化器的作用。如果能進(jìn)一步發(fā)揮這個功能的話，可以賦予它清潔汽車排出的氮氧化物和硫氧化物的功能。因此，也許CO2是零排放，但是對于污染大氣的物質(zhì)，不知道氫能汽車這個詞好不好，但是我覺得它有“負(fù)排放”的作用。在接下來的MIRAI中，不僅僅是現(xiàn)在正在做的PM2.5，我想做一輛能夠吸引氮氧化物和硫氧化物的車。為了普及應(yīng)用，我們不僅要提供汽車，我們還希望以各種方式將其用作移動性的動力源。 因為是難得的機(jī)會，所以想請若田先生聽我說，若田先生是日本人中第一個擔(dān)任ISS（國際宇宙空間站）的指導(dǎo)員，那么對于宇航員來說什么（其中）是重要的呢。

致力于星球家園的工作是很重要的

若田
正好在4、5年前我擔(dān)任了宇航員的指導(dǎo)員。在太空開發(fā)中，平衡競爭、協(xié)調(diào)的工作很重要。我覺得團(tuán)隊朝著一個矢量前進(jìn)是必要的。 宇航員是俄國人、美國人、歐洲人、加拿大人組成的團(tuán)隊，為了最大限度地發(fā)揮團(tuán)隊的成果，和睦的氣氛是非常重要的。特別是在封閉環(huán)境、月球和火星上，這樣的團(tuán)隊合作是很重要的。 寺師先生至今為止在皇冠等項目中也有過項目經(jīng)理的經(jīng)驗，我想在汽車的開發(fā)中，團(tuán)隊合作也同樣是不可或缺的吧。 寺師
汽車上大概有3萬件左右的零件。但是，7成的零件是從供應(yīng)商那里采購的，自己制做的只有3成左右。只有和各種各樣的人合作才能造出汽車。 這次的輪胎也得到了Bridgestone公司的多方指導(dǎo)，我們將和伙伴們一起制造汽車。以前有“家園”、“故國”、地區(qū)等想法。但是，從月球上看，地球只有一個。所以，我覺得這就是“星球家園”，大家一起合作才是最重要的。 若田
我也有同感。今天的主題說的是“日本隊”，所以我說了，有必要重視“星球家園”的精神，努力工作，有必要把伙伴擴(kuò)展到全球。我認(rèn)為有必要集結(jié)全日本的力量，并以此為基礎(chǔ)為國際社會做出貢獻(xiàn)。